无线电广播接收机的基础知识.doc

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 l、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 = lf (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 ~ 105 m
30 ~ 3
甚低频
海上远距离通信
长 波
103 ~ 104 m
300 ~ 30
低频
电报通信
中 波
2×102 ~ 103 m
1500 ~ 300
中频
无线电广播
中短波
50 ~ 2×102 m
6000 ~ 1500
中高频
电报通信、业余者通信
短 波
10 ~ 50 m
30 ~ 6
高频
无线电广播、电报通信和业余通信
米 波
1 ~ 10 m
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 ´ 106 m，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及不稳定的现象。
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、检波及自动增益控制电路
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 l 、频率f和波的传播速度c的关系是：c = lf。
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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