10无线电广播接收机的基础知识（33页）.docx

课  题
10.1.1　无线电波

课型
新课
授课班级

授课时数
1

教学目标
1．了解无线电波的基础知识
2．培养学生学习无线电通信的兴趣

教学重点
无线电基础知识

教学难点
无线电播的传播方式

学情分析

教学效果

教后记

新课
A．引入
1．无线电信号的初步概念
2．无线电接收机
B．新授课
10.1.1　无线电波
一、无线电波
1．概念：当一根导线中通过高频电流时，导线的周围就产生变化的磁场，变化的磁场周围又产生变化的电场，而变化的电场周围再产生变化的磁场。这种电场和磁场的交替变化向四周传播并能把能量传送出去的波，称为电磁波，就是我们通常所说的无线电波。
2．公式：

解c = 3×108m/s，l：波长；c：波速；f：信号频率。
例：频率为1 000 kHz的无线电波，其波长为多少？
解：
结论：不同频率的无线电波，其波长不同，频率越高，波长越短；频率越低，波长越长。
过渡：由于不同波长的信号，其主要用途，传播距离不同。因此，为了便于分析和应用，一般将无线电波划分为若干区域。
3．无线电波的波段划分(见下表)
波段名称
波长范围
频率范围
频段名称
用　　途
短长波
104~105m
30~3kHz
甚低频VLF
海上远距离通信
长　波
103~104m
300~30kHz
低频LF
电报通信
中　波
2×102~103m
500~300 kHz
中频MF
无线电广播
中短波
50 ~2×102m
6 000~1500 kHz
中高频IF
电报通信、业余者通信
短　波
10~50m
30~6 MHz
高频HF
无线电广播、电报通信和业余通信
米　波
1~10m
300~30 MHz
甚高频VHF
无线电广播、电视、导航和业余通信
分米波
1~10dm
000~300 MHz
特高频UHF
电视、雷达、无线电导航
厘米波
1~10cm
30~3GHz
超高频SHF
无线电接力通信、雷达、卫星通信
毫米波
1~10mm
300~30GHz
极高频 EHF
电视、雷达、无线电导航
亚毫米波
1mm以下
300GHz以上
超级高频
无线电接力通信
二、无线电波的传播方式
1．地面波传播（表面波传播）

（1）概念：无线电波沿着地球表面传播到达接收点的传播方式，叫做地面波传播。
（2）特点：长波，中波及部分短波能利用表面波传播方式传到数百公里的距离。
2．天波传播

（1）概念：无线电波向天空辐射，经由天空中的电离层反射到达地面接收点的传播方式，叫做天波传播。
（2）特点：电离层内含有电子和离子，也就相当是由导电物质组成的导电层，所以对一定波长范围内的无线电波具有反射作用。
3．空间波传播（视距直线传播）

（1）概念：无线电波在大气层低层空间沿直线传播到达接收点的传播方式，叫做空间波传播
（2）特点：电波在传播途中走的是直线，并且由于地球是个椭圆球体，在地面传播距离只能限于视距离之内，所以又叫视距离直线传播。

练习
习题十 10-2

小结
无线电波→传播方式

布置作业
习题十 10-1

课  题
10.1.2　无线电广播的发射与接收

课型
新课
授课班级

授课时数
1

教学目标
1．理解无线电广播发射的原理
2．理解无线电接收机的方框图

教学重点
无线电发射原理

教学难点
调制的工作过程

学情分析

教学效果

教后记

新课
A．复习
1．无线电波的频率与波长的关系是什么？
2．无线电波有哪几种传播途径？
B．引入
众所周知，音频信号（20 Hz ~ 20 k Hz）由于其频率很低，无法实现远距离传输，而无线电技术的主要任务是利用电磁波将各种电信号从发送者传递给接收者，以达到远距离传递消息的目的。
C．新授课
10.1.2　无线电广播的发射与接收
一、无线电广播的发射
1．问题的提出
（1）音频信号的传播速度约为340 m/s，而且衰减很快，不能传得很远。
（2）只有当天线的尺寸与信号波长相比拟时，才会有足够强的电磁波从天线辐射出去，而制造出长度与音频波长相当的天线是不可能的。即使可以发射，由于各发射台频率相近，必然干扰，接收者也无法选择出某一需要的信号。
2．解决的办法
为了将原始电信号通过空间传到远方去，必须借助于频率更高（波长更短）的电磁波，利用高频电磁波将低频的电信号“携带”到空间去，这样，天线的尺寸就可以比较短，而不同的电台可以采用不同频率的高频电磁波，彼此互不干扰，接收者也就可以选择自己所需要的某一信号了。
3．无线电调幅发射机的方框图

（1）组成：
a.低频部分，用于声音的变换与放大。
b.高频部分，包括高频振荡的产生、放大、调制和高频功率放大。
c.传输线与天线部分，作用是把已调制的高频信号由传输线发射至空间。
d.供电系统。
（2）工作过程：话筒和音频放大器的作用是把声音变换成调制器所需的一定强度的音频电信号，高频振荡器的作用是产生高频正荡波信号，即载波，它的频率叫载频。在广播发射机中，高频振荡器所产生的频率不一定就是所需载频，功率也较小，往往需要用倍频器将载频提高，再经高频功率放大器进行功率放大，最后由天线发射出去。
二、无线电广播的接收。
1．简单调幅接收机方框图

2．工作过程
  由发射机发出的电磁波，经接收机无线接收，感生出电信号，由于空中存在着众多电台发射的不同频率的已调波，所有要从无线感生出的不同频率的已调波信号中选取出需要收听的信号，这一任务，由接收机的输入电路来完成。而输入电路选出的信号，不能直接用来推动扬声器（或耳机），必须把它恢复成音频信号，这种从已调信号中检取出音频信号的过程，叫做解调。解调器就是用来还原出音频信号的，最终，将音频信号由扬声器还原出声音。

练习
简述无线电广播的发射与接收过程

小结
发射—— 接收（完成通信）

布置作业
习题十 10-4

课  题
10.1.3　无线电广播收音机

课型
新课
授课班级

授课时数
2

教学目标
1．理解调制的原理
2．掌握调幅波及调频波的形成
3．认识直接放大式调幅收音机的方框图，了解其工作原理

教学重点
调制原理及方式

教学难点
接收机的构成方框图及原理

学情分析

教学效果

教后记

新课
A．复习
1．请说出一台发射机的基本组成
2．画出简单调幅接收机的方框图
B．引入
如前所述，高频振荡信号将低频信号携带至空间是怎样携带的？
C．新授课
10.1.3　无线电广播收音机
一、调制
1．概念：用低频信号控制高频振荡的过程，称为调制。

2．方式：
I调幅（AM）：用低频信号控制高频振荡的幅度，称为调幅。
调制信号（低频），见图（b）；
载波（高频），fC 一定，幅度一定，见图（a）；
调幅波：fA = fC，调幅波的振幅随调制信号的幅度变化而变化，见图（c）；

调频波：幅度不变，调频波的频率随调制信号的幅度变化而变化，见图（d）；
II调频（FM）：用低频信号控制高频振荡的频率称为调频。
III调相（PM）：用低频信号控制高频振荡的相位称为调相。
解调是调制的逆过程：调幅→检波；调频→鉴频。
二、无线电广播收音机
1．概念：指接收广播电台播音的无线电接收机。
2．分类：
（1）按元器件分：电子管、晶体管、集成电路等。
（2）按电路特点分：直接放大式，超外差式。
（3）按波段分：中波，短波。
（4）按调制方式分：调幅，调频。
（5）按电源分：交流，直流，交直流。
（6）按用途分：汽车收音机，电唱收音两用机，收录两用机，收扩两用机，立体声收音机等。
3．直接放大式调幅收音机组成方框图

信号流程：
无线感应到各电台的信号→ 输入回路（输入回路起到选频（选台）的作用，选出某一电台的信号）→ 高频放大器（高频放大器将微弱的电信号进行直接放大，不改变其频率）→ 检波器（检波器从调幅波中还原出原始的调制信号，完成解调的任务）→ 低频电压放大器（低频放大）→ 低频功率放大器（功率放大）→ 扬声器（电→声）
特点：电路简单，易于安装，性能不稳定，灵敏度和选择性较差。

练习
简述无线电广播的发射与接收过程

小结
调制与解调，简单直接放大式调幅收音机的构思。

布置作业
习题十 10-3

课  题
10.2.1　超外差式调幅收音机工作原理

课型
新课
授课班级

授课时数
1

教学目标
1．理解变频构想
2．掌握超外差接收法

教学重点
超外差接收法

教学难点
　　变频、混频原理

学情分析

教学效果

教后记

新课
A．复习
1．什么叫调制，调制有几种方式？
2．简述直接放大式调幅收音机组成方框图。
造成直接放大式收音机性能不稳定及灵敏度降低的主要原因是高频放大器很难实现宽频带高增益放大，如何克服呢？
B．新授课
10.2.1　超外差式调幅收音机工作原理
一、变频
1．问题的提出：为了有效地对信号进行解调，必须对高频信号放大几万倍甚至几百万倍。若直接放大会遇到两个困难：
（1）频率很高时，要使放大器的放大倍数做得很大是不容易的，而且各级放大易引起自激振荡。
（2）要在频段很宽的范围内使放大器的放大倍数大致一样也是很难的。
2．解决的方法：
如果把不同频率的高频信号，在保持其调制类型（如AM，FM等）和调制参数（如调制频率，调制系数等）都不变的条件下，先变换成一个载波频率较低且固定不变的中频，然后对这个固定的中频信号再进行放大，就可以既提高放大倍数，又可对各频率信号保持相同的灵敏度。
3．变频：只改变信号的频率，变频是一门技术，实现这种功能的电路叫变频器。
二、超外差接收法：
1．概念：超外差接收方法是一将收到的各个电台的具有不同载波频率的高频无线电信号先与本机振荡信号混合，产生出一个统一的固定不变的差频信号（中频）由于产生出的这个中频是超音频信号，故有“超外差接收”之名称。超外差也是一门技术，应用极广。
变频是超外差的核心，超外差实现了变频。
2．方框图

（一）fo = fc - fi
fo：固定中频频率
我国调幅广播中频是465 kHz。
fc：本机振荡频率。
fi：某台信号频率。
例：某台信号频率是747 kHz，求此时本振频率是多少？
fc = fi + fo =（747 + 465）kHZ = 1 212 kHZ
（二）统调：使本机振荡（本振）频率始终跟踪输入回路信号频率，以使本振频率总比输入信号频率高出一个固定中频（465 kHZ）选台时同时调节输入回路与本振的频率，称为统调。
（三）混频→ 变频
3．超外差接收的优点
（一）避免了对高频信号进行直接放大的困难和大大简化了接收机结构。
（二）超外差接收大大提高了接收机的性能。
（三）在中频频率上可以方便地附加一些改善接收机性能的附加电路。
（四）超外差接收，使得用一台收音机既可以接收许多中波电台的节目，也可有收听短波广播节目，只要拨动一个波段开关就可行了。

练习
简述超外差接收法及其优点

小结
超外差接收技术的出现使得无线电广播事业获得了飞速发展，并为超短波和微波通信及卫星通信开避了无限宽广的发展道路

布置作业
练习十 10-5　b
补充：画出超外差接收方框图并解释原理

课  题
  10.2.2　变频电路

课型
复习
授课班级

授课时数
2

教学目标
1．了解非线性元件的频率变换作用
2．掌握变频器的组成
3．理解实用变频电路工作原理

教学重点
实用变频电路的工作原理

教学难点
变频器的组成及原理

学情分析

教学效果

教后记

新课
A．复习
1．请说出我国AM广播收音机的中频是多少？
2．解释超外差原理。
B．引入
变频器（混频器）是超外差接收机的核心部分，它使得fo = fc - fi输出固定中频，可又是怎么通过电路实现的呢？
C．新授课
一、非线性元件的频率变换作用

由于两个不同频率的信号共同作用于非线性元件时输出信号中包含有差频分量这就为混频的实现提供了可能性。
二、变频器（混频器）的组成
1．方框图

2．组成及作用
（1）非线性元件
作用：频率变换作用，其输出许多组合频率分量。
元件：二极管或三级管。
（2）本机振荡器
作用：产生一定幅度，频率可调的正弦波，用来与输入信号混频。
电路：正弦波振荡器
（3）中频滤波器
作用：选出差频（fo = fc - fi），抑制其他频率。
电路：通常选LC调谐回路。
三、变频电路
1．电路图

2．元件作用
（1）偏置电路
R1，R2，R3，T1，L3，L2。
（2）输入回路
C1，C2a，L1。
（3）本机振荡电路
V1，L4，L3，C2b，C6，C7，C4。
（4）中频滤波（中频选频网络）
C5，T1。
V1的作用：振荡，混频兼有放大作用。
C2a，C2b：双连电容，实现输入回路的频率与本振频率统调，跟踪。
3．信号流程

4．三点统调
中波频段为535 ~ 1 605 kHz。
所谓三点统调即在整个波段中，找高（1 605 kHZ），中（1 070kHZ），低（535 kHZ）三点，力争理想统调，其余各点近似统调。

练习
分析图 10.2.1变频电路的工作原理

小结
利用非线性元件的频率变换作用，完成了混频再附以振荡电路及选频网络就可实现超外差技术。

布置作业
写出变频器的组成

课  题
10.2.3　中频放大及检波

课型
复习
授课班级

授课时数
2

教学目标
1．掌握中频放大电路的工作流程
2．掌握检波电路(二极管包络检波)的组成
3．理解检波原理

教学重点
中频放大及检波电路的组成

教学难点
检波原理

学情分析

教学效果

教后记

新课
A．复习
1．请讲出变频器的组成？
2．为什么要有中频滤波网络?
B．导入
由变频器输出的固定中频信号仍然是正弦波，而且信号还很弱，必须经放大，才可以解调。
C．新授课
10.2.3　中频放大与检波
一、中频放大器
1．电路图

2．元件作用

第一级中放V2
第二级中放V3
静态偏置
R4、T1、R6、RP、T2、R5
R7、R8、T2、T3、R9
耦合
T1
T2
选频网络（中频）
C11、T2
f = 465 kHZ
C15、T3
f = 465 kHZ
直流负反馈
C10、R5
稳定静态工作点
C14、R9
滤波电容
C3
C12
防高频自激电容
C9
C13
3．信号流程
变频器输出→ 第一级中放→ 第二级中放→ 检波
二、检波器
1．调制→ 解调；调幅→ 检波
解调：从高频波已调信号中取出调制信号的过程。解调是调制的逆过程。
检波：对调幅波的解调。即取出其幅度。检波是调幅的逆过程。
2．波形图

3．检波器组成方框图

4．二极管检波电路

（1）工作原理：利用二极管的单向导电性。再利用电容滤波取出电路。
（2）波形

5．检波器

元件作用
（1）V7：构成检波二极管。
（2）C16，C17，C10：组成滤波电路，滤除残余的中频成分。
（3）RP：音量调节电位器。

练习
简述中频放大与检波电路各元件作用

小结
中频放大器一般由几级构成，来提高放大倍数，而二极管检波器其实就是单相半波整流滤波电路。

布置作业
画出二极管检波电路

课  题
10.2.4　音频放大器AGC电路

课型
复习
授课班级

授课时数
2

教学目标
1．掌握推挽功率放大器的工作原理
2．理解AGC电路的工作原理

教学重点
功率放大器及AGC电路的组成

教学难点
AGC原理

学情分析

教学效果

教后记

新课
A．复习
1．检波是　　　　　的逆过程，其功能是将　　　　解调输出　　　 。
2．二极管检波器是利用二极管的　　　　　　 工作的。
B．引入
由检波器解调出的音频信号由于其功率较小，不足以推动扬声器发声，因此还需要加功率放大器电路。
C．新授课
10.2.4　音频放大器及AGC电路
一、音频放大器
音频放大器通常采用推挽功率放大器。
1．电路
这是一个采用变压器耦合的推挽功率放大器。

2．元件作用
V4：前置电压放大；
V5、V6：推挽功率放大。
（1）偏置电路
R14，T4，R11，R12，R13：提供V4的静态工作点。
T5，R15，R16，R17：提供V5、V6的静态工作点。
（学生回答）
（2）电容
C18：耦合电容。
C21：旁路电容。
C19、C23：滤波电容。
3．信号流程
检波器输出→前置放大V4→功放V5、V6→扬声器 。
二、自动增益控制电路（AGC电路）
1．现象
未改变收音机的音量调节电位器，收听不同电台的信号时发现音量却相差较大。
2．原因
输入信号的强弱不同，而放大器的增益（放大倍数）相同，则输出当然不同。
3．希望
接收机输出电平变化范围尽量小。
4．办法
弱信号 ´ 较大的增益，强信号 ´ 较小的增益，输出稳定。
5．电路：自动增益控制电路（AGC）
（1）方框图：

可见，自动增益电路实质是一个反馈控制电路。
（2）电路图：

工作原理：由R6、C8取出检波输出信号的一部分，
检波输出V7→ R6、C8电压↑→ V2b↑ → AV2↓
V7↓←————————V2c↓←———

练习
简述变压器耦合的推挽功率放大器的组成及各个元件的作用

小结
功率放大器前面已学过，自动增益电路就是一个负反馈控制增益电路，目的使输出近似不变

布置作业
解释AGC原理

课  题
10.2.5　超外差调幅收音机

课型
复习
授课班级

授课时数
2

教学目标
1．理解方框图
2．掌握超外差调幅收音机工作原理
3．学会分析整机电路

教学重点
整机电路

教学难点
信号流程，元件作用

学情分析

教学效果

教后记

新课
A．复习
1．请说出直接放大式调幅收音机方框图。
2．解释超外差原理。
B．引入
前几节我们针对超外差调幅收音机中主要的五个基本单元电路：变频，中放，检波，自动增益控制电路，低频功率放大电路分别作了介绍，这节将它们组合起来，就是一个完整的六管超外差式调幅收音机的整机电路。
C．新授课
10.2.5　超外差调幅收音机
一、整机方框图
1．师生共同作图。

2．分析、画出各点波形。
3．解释工作原理：
输入回路选出的某台信号(fi) 与本机振荡产生了高频振荡(fc)在混频器中进行变频，输出固定中频(465 kHZ)的正弦波，经检波器检波，输出调制音频信号，最后由功放进行功率放大推动扬声器发声。
二、电路图

1．分别找出：输入回路、混频级、中放级、检波器、功放级、AGC。
2．说出各元件作用。
3．信号流程。
（结合方框图探讨工作原理）

练习
简述变压器耦合的推挽功率放大器的组成及各个元件的作用。

小结
1．认识无线电波，了解其波段划分，熟记：c = l f
2．了解无线电波的三种传播途径
3．懂得调制与解调的原因、方式
4．学习超外差技术
5．通过超外差调幅收音机整机电路的学习，理解变频原理，中频放大器，选频网络，检波电路，AGC原理，并能分析整机电路

布置作业