Direct-conversion receiver
ڈائریکٹ کنورژن رسیور (ڈی سی آر)، جسے ہوموڈائن، سنکروڈائن، یا زیرو-آئی ایف رسیور بھی کہا جاتا ہے، ایک ریڈیو رسیور ڈیزائن ہے جو آنے والے ریڈیو سگنل کو مقامی آسکیلیٹر کے ذریعے چلنے والے سنکرونس ڈٹیکشن کا استعمال کرتے ہوئے ڈیموڈولیٹ کرتا ہے جس کی فریکوئنسی مطلوبہ سگنل کی کیریئر فریکوئنسی سے ملتی جلتی یا بہت قریب ہوتی ہے۔ یہ معیاری سپر ہیٹروڈائن رسیور کے برعکس ہے جہاں یہ درمیانی تعدد میں ابتدائی تبدیلی کے بعد ہی پورا ہوتا ہے۔ صرف ایک فریکوئنسی تبادلوں کی کارکردگی کو آسان بنانے سے بنیادی سرکٹ کی پیچیدگی کم ہو جاتی ہے لیکن دیگر مسائل پیدا ہوتے ہیں، مثال کے طور پر، متحرک رینج کے حوالے سے۔ اپنی اصل شکل میں یہ ایک وسیع فیز لاک لوپ کو نافذ کیے بغیر اے ایم اور ایف ایم سگنلز حاصل کرنے کے لیے غیر موزوں تھا۔ اگرچہ ان اور دیگر تکنیکی چیلنجوں نے اس تکنیک کو اس کی ایجاد (1930 کی دہائی) کے آس پاس ناقابل عمل بنا دیا تھا، لیکن موجودہ ٹیکنالوجی اور خاص طور پر سافٹ ویئر ریڈیو نے کچھ صارفین کی مصنوعات سمیت بعض شعبوں میں اس کے استعمال کو بحال کیا ہے۔ آپریشن کا اصول ماڈیولڈ سگنل کو بیس بینڈ میں تبدیل کرنا ایک فریکوئنسی تبدیلی میں کیا جاتا ہے۔ یہ سپر ہیٹروڈائن کے دو (یا زیادہ) فریکوئنسی تبادلوں، آئی ایف اسٹیج (ز)، اور امیج ریجیکشن کے مسائل کی پیچیدگی سے بچتا ہے۔ موصولہ ریڈیو فریکوئنسی سگنل کو براہ راست فریکوئنسی مکسر میں کھلایا جاتا ہے، بالکل اسی طرح جیسے سپر ہیٹروڈائن رسیور میں ہوتا ہے۔ تاہم سپر ہیٹروڈائن کے برعکس، مقامی آسکیلیٹر کی فریکوئنسی موصولہ سگنل کی فریکوئنسی سے آفسیٹ نہیں ہوتی، بلکہ اس سے ملتی جلتی ہوتی ہے۔ نتیجہ ایک ڈیموڈولیٹڈ آؤٹ پٹ ہے جیسا کہ انٹرمیڈیٹ فریکوئنسی (آئی ایف) مرحلے کے بعد سنکرونس ڈٹیکشن (ایک پروڈکٹ ڈیٹیکٹر) کا استعمال کرتے ہوئے ایک سپر ہیٹروڈائن رسیور سے حاصل کیا جاتا ہے۔ تکنیکی مسائل سپر ہیٹروڈائن رسیور کی کارکردگی سے ملنے کے لیے، عام طور پر آئی ایف مرحلے کے ذریعے حل کیے جانے والے متعدد افعال بیس بینڈ پر مکمل کیے جانے چاہئیں۔ چونکہ آٹومیٹک گین کنٹرول (اے جی سی) کا استعمال کرتے ہوئے کوئی ہائی گین آئی ایف ایمپلیفائر نہیں ہے، بیس بینڈ آؤٹ پٹ کی سطح موصولہ سگنل کی طاقت کے لحاظ سے بہت وسیع رینج میں مختلف ہو سکتی ہے۔ یہ ایک بڑا تکنیکی چیلنج ہے جس نے ڈیزائن کی عملی صلاحیت کو محدود کر دیا۔ ایک اور مسئلہ اے ایم سگنلز کے لفافے کا پتہ لگانے کو نافذ کرنے میں اس ڈیزائن کی ناکامی ہے۔ اس طرح اے ایم یا ایف ایم سگنلز کے براہ راست ڈیموڈولیشن (جیسا کہ نشریات میں استعمال ہوتا ہے) کے لیے مقامی آسکیلیٹر کو کیریئر فریکوئنسی پر فیز لاک کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جو کہ ایک سپر ہیٹروڈائن ڈیزائن میں آئی ایف اسٹیج کے آؤٹ پٹ پر زیادہ مضبوط لفافے کا پتہ لگانے والے یا تناسب کا پتہ لگانے والے کے مقابلے میں بہت زیادہ مطالبہ کرنے والا کام ہے۔ تاہم ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ کے بعد چوتھائی پتہ لگانے کا استعمال کرتے ہوئے براہ راست تبدیلی کے ڈیزائن کے معاملے میں اس سے بچا جا سکتا ہے۔ سافٹ ویئر ریڈیو تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے، دو کواڈریچر آؤٹ پٹس پر کارروائی کی جا سکتی ہے تاکہ مقامی آسکیلیٹر فریکوئنسی کے قریب فریکوئنسی سے ڈاؤن کنورٹڈ سگنلز پر کسی بھی قسم کی ڈیموڈولیشن اور فلٹرنگ انجام دی جا سکے۔ ڈیجیٹل ہارڈ ویئر کے پھیلاؤ کے ساتھ ساتھ فریکوئنسی کو بیس بینڈ میں تبدیل کرنے میں شامل اینالاگ اجزاء میں اصلاحات نے اس طرح اس آسان ٹوپولوجی کو بہت سے ایپلی کیشنز میں عملی بنا دیا ہے۔ تاریخ اور ایپلی کیشنز ہوموڈائن کو 1932 میں برطانوی سائنسدانوں کی ایک ٹیم نے تیار کیا تھا جو سپر ہیٹروڈائن (دو مرحلے کے تبادلوں کے ماڈل) کو پیچھے چھوڑنے کے لیے ڈیزائن کی تلاش کر رہی تھی۔ اس ڈیزائن کو بعد میں "سنکروڈائن" کا نام دیا گیا۔ سنگل کنورژن مرحلے کی وجہ سے نہ صرف اس کی کارکردگی بہتر رہی بلکہ اس سے سرکٹ کی پیچیدگی اور بجلی کی کھپت میں بھی کمی آئی۔ اس ڈیزائن کو مقامی آسکیلیٹر کے تھرمل ڈرفٹ کا سامنا کرنا پڑا جس نے وقت کے ساتھ اس کی تعدد کو تبدیل کیا۔ اس بہاؤ کا مقابلہ کرنے کے لیے، مقامی آسکیلیٹر کی فریکوئنسی کا موازنہ فیز ڈیٹیکٹر کے ذریعے براڈکاسٹ ان پٹ سگنل سے کیا گیا۔ اس سے ایک اصلاحی وولٹیج پیدا ہوتا ہے جو مقامی آسکیلیٹر فریکوئنسی کو مطلوبہ سگنل کے ساتھ لاک میں رکھتا ہے۔ اس قسم کا فیڈ بیک سرکٹ اس میں تبدیل ہوا جسے اب فیز لاکڈ لوپ کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اگرچہ یہ طریقہ کئی دہائیوں سے موجود ہے، لیکن بڑے پیمانے پر اجزاء کی رواداری کی وجہ سے اسے نافذ کرنا مشکل تھا، جو اس قسم کے سرکٹ کو کامیابی کے ساتھ کام کرنے کے لیے معمولی تغیر کا ہونا چاہیے۔ مکسنگ اسٹیج سے ناپسندیدہ ضمنی پروڈکٹ بیٹ سگنلز کو مزید پروسیسنگ کی ضرورت نہیں ہے، کیونکہ آڈیو آؤٹ پٹ اسٹیج پر لو پاس فلٹر کے استعمال سے انہیں مکمل طور پر مسترد کر دیا جاتا ہے۔ رسیور ڈیزائن میں اعلی انتخاب کا اضافی فائدہ ہے، اور اس وجہ سے یہ ایک صحت سے متعلق ڈیموڈولیٹر ہے۔ ڈیزائن کے اصولوں کو ملحقہ چینل براڈکاسٹ سگنلز کو الگ کرنے کی اجازت دینے کے لیے بڑھایا جا سکتا ہے جن کے سائیڈ بینڈ مطلوبہ ٹرانسمیشن کو اوورلیپ کر سکتے ہیں۔ یہ ڈیزائن پلس ماڈیولڈ ٹرانسمیشن موڈ سگنلز کا پتہ لگانے میں بھی بہتری لاتا ہے۔ نقصانات سگنل رساو کے راستے وصول کنندہ میں ہو سکتے ہیں۔ ضرورت سے زیادہ آڈیو فریکوئنسی حاصل کرنے کے نتیجے میں مینز ہم کو مسترد کرنے میں دشواری پیدا ہو سکتی ہے۔ لوکل آسکیلیٹر توانائی مکسر مرحلے کے ذریعے اینٹینا ان پٹ میں رس سکتی ہے اور پھر مکسر مرحلے میں واپس جھلک سکتی ہے۔ مجموعی اثر یہ ہے کہ مقامی آسکیلیٹر توانائی خود مل جائے گی اور ڈی سی آفسیٹ سگنل بنائے گی۔ آفسیٹ اتنا بڑا ہو سکتا ہے کہ بیس بینڈ ایمپلیفائرز کو زیادہ لوڈ کر سکے اور مطلوبہ سگنل موصول ہونے سے روک سکے۔ ڈیزائن میں ایسی تبدیلیاں ہیں جو اس مسئلے سے نمٹتی ہیں، لیکن وہ وصول کنندہ کی پیچیدگی میں اضافہ کرتی ہیں۔ اضافی ڈیزائن کی پیچیدگی اکثر براہ راست تبدیلی وصول کنندہ کے فوائد سے زیادہ ہوتی ہے۔ جدید استعمال ویس ہیوارڈ اور ڈک بنگھم کے 1968 کے مضمون نے براہ راست تبدیلی کے ڈیزائن میں نئی دلچسپی پیدا کی۔ انٹیگریٹڈ سرکٹ کی ترقی اور کم لاگت والے آئی سی پیکجوں میں مکمل فیز لاکڈ لوپ ڈیوائسز کو شامل کرنے سے اس ڈیزائن کو وسیع پیمانے پر قبول کیا گیا۔ استعمال اب اے ایم ریڈیو سگنلز کے استقبال تک محدود نہیں ہے، بلکہ زیادہ پیچیدہ ماڈیولیشن طریقوں کی پروسیسنگ میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ ڈائریکٹ کنورژن ریسیورز کو اب بہت سے رسیور ایپلی کیشنز میں شامل کیا گیا ہے، جن میں سیل فون، پیجر، ٹیلی ویژن، ایوینکس، میڈیکل امیجنگ اپریٹس اور سافٹ ویئر سے متعین ریڈیو سسٹم شامل ہیں۔ کرسٹل ریڈیو ریفلیکشنل رسیور ہارمونک مکسر ہوموڈین کا پتہ لگانے والا کم آئی ایف رسیور نیوٹروڈین ریجنریٹو ریڈیو رسیور سپرہیٹروڈین رسیور ٹیونڈ ریڈیو فریکوئنسی رسیور ہیٹروڈین ہیٹروڈین کا پتہ لگانے والے حوالہ جات بیرونی روابط ہوموڈین اور سنکروڈین کی تاریخ جرنل آف دی برٹش انسٹی ٹیوشن آف ریڈیو انجینئرز، اپریل 1954، "وائرلیس سگنلنگ" (ہیٹروڈین اصول)-12 اگست 1902-بذریعہ ریجینالڈ فیسینڈن ریڈیو الیکٹرانکس رسیور (ریڈیو)