无线电发射、接收原理
无线电发射、接收知识
收音机发展简介
收音机原理
一、无线电发射、接收知识
声音及其传播:
1.声音是由振动产生的:振动体周围产生声波,声波在空气中以340 m/s的速度传送,随着距离的增加,衰减是很快的,传送距离是有限的。
音调的高低,就是声音的频率:20Hz---
20KHz ----叫做“音频”
无论一个人怎样尽力大喊,靠声波都是传不远的。
2.有线传输:
放大器
传输的是音频电流,离不开导线,传输不远
3.无线电波------与声波有着本质的不同
声波---------是机械振动的结果
无线电波---是电磁振荡的产物
电磁波(无线电波)的产生:
导线中流过交变的电流→→产生交变的磁场→→在其周围再产生变化的电场→→又激起变化的磁场→→。
→形成不可分割的电场和磁场,像水波一样向外传播→→形成电磁波
电磁波的传
播速度是:
3×108m/s ?思考:有线传播为什么不能发出电磁波
4.有线传输中的音频能否产生电磁波传播出去
原因:
a.通过天线向外辐射:天线的长度与波长λ相比拟λ/4 λ/2 λ
音频频率:f :20---20kHz λ=c/f
λ:15 x 103---15 x 106m
b.串台:都是音频频率
(1) 无线电通信系统是通过空间辐射方式传送信号,根据电磁波理论,对于语音信号来说,相应的辐射天线尺寸要在几十公里以上,实际上这是不可能制造出来的。
而调制过程则将信号的频谱搬移到任何所需的较高频率范围,这样就容易以电磁波形式辐射出去。
(2) 如果不进行调制而是把被传送的信号直接辐射出去,那么各电台所发出的信号频率就会相同,它们混在一起,收信者将无法选择所要接收的信号。
而调制作用的实质是把各信号的频谱搬移,使它们互不重叠地占据不同的频率范围,也即信号分别托附于不同频率的载波上,接收机就可以分离出所需频率的信号,不致互相干扰。
故:需要高频信号形成无线电波,无线电波的频率越高越容易传播
5.无线电波特点:
①频率高,天线尺寸小,可以有效辐射
②频率范围宽,分占,不重叠
6.无线电波划分:
按波长:超长波、长波、中波、短波、微波等等
7 .无线电波的传播方式----和光波一样,具有
直射、绕射、反射、折射的传播能力。
地波,天波,空间波。
(长波和中波)(短波)(超短波和微波)
--雷达、导航、卫星等
无线电广播工作过程
音频放大器
调制
(modulate)
高频载波
振荡器
高频放
大器
声源
输入回路放大器
解调(Demodulate)
低频放
大器
选台
发射过程
接收过程
调制(Modulate)
调制----把音频信号“装载”到高频载波信号上去的过程
载波信号
(高频振荡信号)
有三个要素:振幅Um 角频率ω (ω=2f)初相角θ
让其中之一按音频信号规律变化-----------就形成了三种调制方式
(1). 调幅方式:Um 随音频信号而变----AM
(2). 调频方式:ω、f 随音频信号而变---FM
(3). 调相方式:θ随音频信号而变----PM
无线电广播大多采用AM、FM
调幅波(AM)调频波(FM)
二、收音机发展简介
从器件上:电子管→→晶体管→→集成电路
从广播制式上:直接放大式→→超外差式(AM/FM)→→调频立体声
从技术上:模拟式→→数字式(数字调频收音机)
三、收音机原理
收音机的三大任务:
选台解调还原简单的收音机
选台检波
还原
各种频率(阻高通低)
(通高阻低)L 1C 1L 011021C L f π=LC 谐振特性
?问题:没有放大,声音太小
直接放大式收音机
选台放大检波
存在问题:
➢对接收频段频率高低端放大作用不同--------(晶体管造成)
➢难以提高灵敏度------对远处电台不易接收,放大级限制
➢选择性差,串台------选择性只取决于输入回路
➢工作不稳定----易自激
针对这些问题,已淘汰
超外差式收音机
把所有电台的高频信号都变成一个固定的中频信号,然后对这个中频进行放大,检波(鉴频),低放,灵敏性和选择性大大提高。
输入回路中频放大
变频级检波低放
AM 465KHZ
选台
FM 10.7MHZ
特点:
➢中频频率较低,电路设计方便
➢IF固定,可设计成多级放大,提高灵敏度
➢中频放大器负载为谐振回路,差频实际上
进行了一次选频,提高选择性
➢电路复杂,调试困难
Ⅰ.变频原理:
Ⅱ.实现:双连电容构成双谐振回路
f
信
f
振
f信
跟踪外差跟踪f振
输入信号f信
高频振荡信号f振
混频管混频得中频f IF
f IF=f振-f信(465KHz 10.7MHz)
高频放大 f s f s 本地振荡
f o 混频 f o –f s = f i f i 低频放大 检波 中频放大 F F
FM 调谐。