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无线电广播接收机的基础知识
第9章无线电广播
接收机的基础知识
本章重点
1.了解电磁波的性质和传输途径。
2.理解无线电广播发射与接收系统的组成。
3.理解调制、解调的概念,掌握调幅波和调频波的性质和特点。
4.了解超外差式调幅收音机各基本单元电路的作用和整机工作原理。
本章难点
1.接收机中变频器和检波器的工作原理。
学时分配
序号
内容
学时
1
9.1无线电波的发射与接收
2
2
9.2超外差式调幅收音机
2
3
本章小结与习题
4
本章总学时
4
9.1无线电波的发射与接收
无线电接收机是接收无线电信号的电子设备。
9.1.1无线电波
一、无线电波
指在高频电流作用下,导线周围的电场和磁场交替变化向四周传播能量的电磁波。
无线电波的参数包括:
波长、频率f、自由空间中的传播速度c,这三个参量之间的关系为
c=f(9.1.1)
[例9.1.1]频率为1000的无线电波,其波长为多少?
解由式(9.1.1)可得
可见,无线电波的频率越高,波长越短;反之,波长越长。
二、无线电波的频段
无线电波的频率范围一般用频段(或波段)表示。
其波段划分如表9.1.1所示。
三、无线电波的传播途径
1.沿地面传播——地面波;
2.在空间直线传播——空间波;
3.依靠折射和反射传播——天波。
表9.1.1无线电波的波段划分
波段名称
波长范围
频率范围
频段名称
用途
超长波
104~105m
30~3
甚低频
海上远距离通信
长波
103~104m
300~30
低频
电报通信
中波
2×102~103m
1500~300
中频
无线电广播
中短波
50~2×102m
6000~1500
中高频
电报通信、业余者通信
短波
10~50m
30~6
高频
无线电广播、电报通信和业余通信
米波
1~10m
300~30
甚高频
无线电广播、电视、导航和业余通信
分米波
1~10
3000~300
特高频
电视、雷达、无线电导航
厘米波
1~10
30~3
超高频
无线电接力通信、雷达、卫星通信
毫米波
1~10
300~30
极高频
电视、雷达、无线电导航
亚毫米波
1以下
300以上
超极高频
无线电接力通信
9.1.2无线电广播的发射与接收
动画无线电调幅发射机工作原理
一、无线电广播的发射
调制和发射:
在无线电波发射过程中,只有天线长度和电波波长可比拟时,才能有效地把电波发射出去。
声音信号的波长范围在15´103~15´106m,要想制作对应尺寸的天线显然不现实。
为此,利用频率较高(即波长极短)的无线电波携带声音信号发射出去,使天线的制作变成了现实。
高频振荡器:
在发射机中,用来产生高频振荡信号的部件。
载波:
用来“装载”声音信号的高频振荡信号。
调制:
把声音信号“装载”到高频振荡信号中的过程。
已调信号:
调制后的高频振荡信号。
所谓发射是指利用传输线把已调波送到天线,变成电磁波向空间辐射的过程。
发射机的组成:
1.低频:
声音变换和放大;
2.高频:
高频振荡的产生、放大、调制和高频功放;
3.传输线与天线:
传输和发射已调高频信号;
4.直流电源:
各部分电路工作电源。
图9.1.1无线电调幅发射机的框图
调幅发射机的组成如图9.1.1所示。
工作过程:
话筒把声音转换成电信号,经放大器放大后,去调制高频振荡器产生的高频等幅正弦波,产生已调波,再通过高频功率放大器放大,由传输线送到天线,以电磁波的形式发射出去。
二、无线电广播的接收
接收和解调:
在接收机中,从天线感应出的不同频率的已调波中选出所需信号的过程,叫作接收。
从已调波中检取出音频信号的过程,叫作解调。
简单调幅接收机的组成如图9.1.2所示。
1.输入电路:
从不同频率已调波中选出需要收听的信号。
2.解调器:
将音频信号从已调波中检取出来。
图9.1.3调幅波与调频波
3.耳机:
把音频信号变换成声音。
图9.1.2简单调幅接收机的组成框图
三、调幅波与调频波
用低频信号控制高频振荡的幅度,形成的已调波叫调幅波。
如图9.1.3(c)所示。
用低频信号控制高频信号的频率,形成的已调波叫调频波。
如图9.1.3(d)所示。
9.1.3无线电广播收音机
图9.1.4直接放大式调幅收音机组成框图
1.收音机种类:
(1)按电子器件分有电子管、晶体管;
(2)按电路特点分有直接放大式、超外差式;
(3)按波段分有中波、短波;
(4)按调制方式分有调幅、调频;
(5)按电源分有交流、直流、交直流;
(6)按用途特点分有收录、收扩、立体声等。
2.直接放大式调幅收音机
直接放大式调幅收音机组成框图如图9.1.4所示。
工作原理:
输入回路从天线上的感应信号中选出某一高频调幅信号,经高频放大器直接放大,然后进行检波,输出音频信;再经低放和功放,通过扬声器发出声音。
图9.1.5超外差式调幅收音机组成框图
这种机型现已很少采用。
3.超外差式调幅收音机
超外差式调幅收音机组成框图如图9.1.5如示。
工作原理:
输入回路从天线上的感应信号中选出某一高频调幅信号,经变频器变成中频调幅信号,再经中频放大器放大,然后进行检波,输出音频信号。
再经低放和功放,通过扬声器发出声音。
这种机型因稳定性好、灵敏度高、选择性好而被广泛采用。
9.2超外差式调幅收音机
9.2.1超外差式调幅收音机工作原理
超外差式收音机的主要特点是设置了一个变频器。
作用是把高频调幅信号变成固定中频(国标为465)调幅信号,从而避免了放大电路因信号频率过高使增益下降与不稳定的现象。
工作原理:
输入电路从天线感应信号中选出某一高频调幅广播信号,送入变频器与本机振荡信号混频,产生一个调制内容相同的中频调幅信号,经中频放大器放大后,由检波器解调出音频信号,经低放和功放,送给扬声器发出声音。
9.2.2超外差式调幅收音机的变频、中放、检波与自动增益控制电路
一、变频电路
电路如图9.2.1所示。
电路作用是把不同频率的输入信号变成频率固定的465的中频信号。
图9.2.1变频电路图9.2.2中频放大器
图中,V1、L4、L3、C2b组成本机振荡电路,产生一个比输入信号频率高465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,从众多频率的信号群中选出465的中频信号。
图9.2.3检波器
二、中频放大器
如图9.2.2所示。
图中,V2、V3为中放管。
T2、T3为中频变压器,因谐振频率为465,故简称“中周”。
电路作用是放大465的中频信号,提高灵敏度和选择性。
三、检波器
如图9.2.3所示。
图中,V7为检波二极管。
C16、C17、R10组成高频滤波电路。
为检波负载。
电路作用是利用V7的单向导电性,取出中频调幅信号中的音频信号,以便放大和声音还原。
四、音频放大器
如图9.2.4所示。
图中,V4为前置放大管。
V5、V6为推挽功放管。
T4、T5为输入、输出变压器。
电路作用是放大音频信号,输出足够的音频功率,推动扬声器Y发声。
图9.2.4音频放大器图9.2.5自动增益控制电路
五、自动增益控制电路(电路)
如图9.2.5所示。
图中,R6、C8组成音频滤波电路,电路作用是利用R6、C8电路输出的随音频信号强弱变化的直流电压,控制放大管V2的静态工作电流,从而控制增益。
保证中频信号不随电台信号强弱而变化,趋于稳定。
六管超外差式调幅收音机的整机电路如图9.2.6(a)所示,整机组成框图如图9.2.6(b)所示。
图9.2.6超外差式调幅收音机整机电路
本章小结
1.无线电波是电磁波,频率为几十千赫至几百兆赫,它以电场和磁场交替变化向四周传播并把能量传播出去。
波长、频率f和波的传播速度c的关系是:
c=f。
2.无线电波的传播途径有三种:
地面波、空间波和天波。
3.高频电磁波要携带低频信号,是通过用低频信号去控制等幅高频振荡来达到的。
4.超外差式调幅收音机是应用广泛的无线电接收机,它的变频电路、中放电路、检波电路和自动增益控制电路是无线电接收机的基本单元电路。
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