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无线电广播和接收概述

时间:2022/9/3 3:13:49 点击:

  核心提示:无线电广播和接收概述...
1.1 无线电广播
无线电广播是一种利用电磁波传播声音信号的手段。为此需要了解一些基本概念。

声波:声波声音是辐射振动产生的疏密波。人们说话时,声带的振动引起周围空气共振,并以340米/秒的速度向四周传播,称为声波。

声波频率:声波频率在20Hz—20kHz范围内,人能够听到。

声波传递途径:声波只有依赖媒质传递,在不同的媒质中传递的速度不同。声波在媒质中传播产生发射的散射,声音强度随距离增大而衰减,因此,远距离声波传送必须依靠载体来完成,这个载体就是电磁波。

电磁波:电磁波是电磁振荡电路产生的,通过天线传到空中去,即为无线电波。电磁波的传送速度为光速(3×108米/秒)。当无线电波在地球表面传送时,其延时效应微乎其微。因此,选择电磁波作为载体是非常理想的。

无线电的发射:声波经过电声器件转换成声频电信号,调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制;已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线,转换成无线电波辐射出去。

无线电广播的接收:收音机的接收天线收到空中的电波;调谐电路选中所需频率的信号;检波器将高频信号还原成声频信号(即解调);

调制方式:利用无线电波作为载波,对信号进行传递,可以用不同的装载方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。

1.2电磁波的发射和接收
广播节目的发送是在广播电台进行。广播节目的声波,经过电声器件如话筒等转换成音频电信号,并由音频放大器放大,经音频放大器放大后送往调制器,对高频载波信号进行调制,从调制器输出的调副或调频信号再经过高频放大器放大后送到发射天线,将载有声音“信息”的无线电波发出,就形成无线电广播,如图1.1所示。优点:1.抗干扰能力好;2.频带宽,音质好;3.频道容量大,解决电台拥挤问题。音频信号加载到载波信号上的过程,称为调制。根据调制方式不同,分成调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。
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无线电广播的接收是由收音机实现的。收音机的接收天线收到空中的电波;调谐电路选中所需频率的信号;检波器将高频信号还原成声频信号(即解调);解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率;最后经过电声转换还原出广播内容。可见,在无线电广播和接收过程中,无线电波是信息传播的重要工具。

利用无线电波作为载波,对信号进行传递,可以用不同的装载方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。

1.3 振幅调制(Amplitude  Modulation)
所谓调幅,就是使载波的振幅随着调制信号的变化规律而变化,其实质就是将调制信号频谱搬移到载波频率两侧的频率搬移过程。经过调制后的高频已调波,其波形和频谱都与原来的载波不同,因此调制过程也就是波形和频谱的变换过程。

调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。其变化的周期与调制信号的周期相同,而振幅的变化与调制信号的振幅成正比。

设调制信号为              UΩ(t)=UΩmcosΩt

式中,  UΩm调制信号电压振幅

Ω为调制信号角频率(Ω=2πf)

载波信号为                   UC(t)=Ucmcosωct

式中,   Ucm为载波电压振幅

ωc为载波信号角频率(ωc=2πfc)

则调幅波的表示为:            UAM(t)=Umo(1+macosΩt)cosωct     ①

式中,ma称为调制度或调制系数。它是调幅波振幅最大变化量与载波振幅Umo的比值。正常情况下ma≤1,通常以百分数表示。




根据①式可画出单音调制时调幅波的波形图,如图1.2所示。

从调幅波形可见,它保持着高频载波的频率特性,调幅波振幅的包络变化

规律与调制信号的变化规律一致。即当调制信号最大时,调幅波振幅最大;

而当调制信号负的绝对值最大时,调幅波振幅最小。调幅波振幅的平均值即是载波振幅。

目前,调幅制无线电广播分做长波、中波和短波三个大波段,分别由相应波段的无线电波传送信号。

⑴.长波(LW:Long Wave) (频率:150kHz—415kHz)

⑵.中波(MW:Medium Wave) (频率:535kHz—1605kHz)

⑶.短波(SW:Short Wave) (频率:1.5MHz—26.1MHz)

我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。中波广播使用的频段的电磁波主要靠地波传播,也伴有部分天波;短波广播使用的频段的电磁波主要靠天波传播,近距离内伴有地波。



2.3.2 变频电路
变频电路由混频、本机振荡和选频三部分电路,其主要作用是把不同频率的输入信号变成频率固定的465 kHz的中频信号,如图2.5所示。V1、L4、L3、C2b组成本机振荡电路,产生一个比输入信号频率高465kHz的等幅振荡信号。V1、C5、T1组成混频器,把输入信号和本振信号在V1中进行混频,利用晶体管的非线性,产生各种频率的电信号,再通过负载谐振电路(T1、C5),从众多频率的信号群中选出465 kHz的中频信号。

图2.5 变频电路

2.3.3 中频放大及检波电路
选频级输出的中频信号由V2的基极输入并进行放大,中放电路中的负载是中频变压器B4和谐振电容C。它们也是并联谐振在中频465kHz。中频信号进行中频放大器放大以后,再送给检波以得到所需的音频信号,经功率放大输出,耦合到扬声器,还原为声音。电路如图2.5所示。

V2、V3为中放管。T2、T3为中频变压器,因谐振频率为465 kHz,故简称“中周”。电路作用是放大465 kHz的中频信号,提高灵敏度和选择性。


作者:无线电广播和接收概述 来源:无线电广播和接收概述
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