无线电系统
无线电发射和接收系统的简单框图
A.无线电频谱
B.调幅系统
音频范围从20赫兹到20千赫兹。麦克风可以将音频信号转换成相同频率电流或电流)的电信号
然而,将音频信号转换成电磁波的效率非常低,尤其是在低频的情况下。因此,要解决
对于这个问题,我们采用调制的方法。
载波是一种高频电信号。在调制器中,音频电信号被“添加”到载波中,这个过程称为
调制。调制信号将被转换成无线电波。转换效率更高,因为载波是高频信号。如果
不同的发射机使用不同的载频,可以解决干扰问题。在接收端,接收器
如果你能调到合适的载波频率,解调器就能“分解”原始音频信号,然后把它变回原始声音。
调幅是最简单的调制技术,其原理是用原始信号改变载波的幅度,得到调制信号。
数,所以叫调幅,简称调幅。
30千赫以下音频-20-20千赫
低频带30千赫至300千赫
中频频段300千赫至3兆赫调幅广播
高频带3 MHz至30 MHz公民波段
甚高频频段30兆赫兹至300兆赫兹调频广播
超高频带300 MHz至3 GHz电视频道
最高频段3 GHz至30 GHz雷达
2
C.调幅发射机
首先,声音被麦克风转换成电信号,然后被音频放大器放大。音频信号的频率太低,所以很难有效
传输。射频发生器将输出较高频率的载波,然后在调幅调制器中与音频信号混合。
混合信号由射频放大器放大,最后由天线发射。
D.谐振电路:
1)串联谐振滤波电路
I. Zmin=R最小电阻
Ii .最大电流,Imax=
稀有
V
Iii .=0,I和V同相。
2)并联谐振-用于调节接收信号的频率。
i. Zmax=
中国国家铁路(China Railway)
L
最大阻力
Ii .最小电流;=0.
E.调幅无线电接收机:调幅波段:540千赫-1600千赫
三
1.天线将接收来自不同无线电台的信号。最常见的调幅接收天线是铁氧体棒状天线。因为这种联系
接收信号很弱,需要用射频放大器放大。
2.比较电路由LC并联电路组成。电容是可变的。电容应调整到指定电台的频率,以产生谐振。这样一来,
来自指定发射站的信号将变得最强。
3.探测器将对所选信号进行调制。调制信号的负半周将被二极管切断,载波将被电容器交叉。
过滤。下图显示了它的工作原理。
4.音频将被音频放大器放大,声音最终将通过连接的扬声器产生。
F.超外差接收机——实际的无线电接收机更复杂,因为接收的信号将更具选择性
敏感。最常见的类型是超外差接收机。下图是超外差接收机:的框图。
1.本地振荡器的功能是产生具有稳定振幅的正弦信号f0。
2.混频器有两个射频信号fC,分别用输入信号:和本地振荡器信号f0调制。混合器会混合。
这两个信号。最后,混频器输出中频信号Fi=F0 FC=455千赫。
3.因为比较,中频放大器只会放大455千赫载波的信号。其他频率不会被放大。
超外差无线电接收机:的优点
1.极大的稳定性;2.灵敏度高;3.频率选择性强;4.良好的信噪比。
四
G.调频系统
调频波段:88兆赫-108兆赫
调频利用原始信号改变载波频率来获得调制。
改变信号,所以叫调频,简称FM。
与调幅相比,调频有以下优点:
1.接收信噪比良好。
2.由于高频,相邻发射站的干扰很小
3.立体声收音机,音质不错。
4.人为干扰,好像汽车的点火或者电机的运转都比较慢。
对调频接收机影响较小。
与调幅相比,调频有以下缺点:
1.调频频率宽度较大
2.接收到的信号被障碍物阻挡而减弱。
UHF
15. 某超外差接收机由下列方块组成:
AM检波器;混频器;RF级;天线;扬声器;本机振荡器;AF放大器;IF级.
a) 草绘接收机的方块图.
b) 试简单描述每个方块的功用.
c) 接收机内IF信号的典型频率是多少
d) AM检波器采用哪两枚主要零件
e) 若天线接收到下列的AM信号,绘画接收机的扬声器的
输出波形.
答案:a)
5
b) 1. 天线会接收由各无线电站所发出的讯号.
2. 由於所接收的讯号很弱,需要经RF放大器选频及放大.
3. 本机振荡器的功能是产生一个平稳波幅的正弦讯号 f0.
4. 混频器会混合 fC 及 f0.并输出中频讯号 fi = f0 ± fC = 455 kHz.
5. 中频放大器因经过调较,它只会放大 455 kHz 载波的讯号.
6. 中频讯号会经由检波器调解;产生声频.
7. 音频会被声频放大器放大,声音最后经连接的扬声器产生出来.
c) 接收机内中频讯号的典型频率是 455 kHz
d) AM检波器采用以下零件:二极管,电容器
e) 扬声器的输出波形如右图所示:
02
8. 频率调制是什麼 FM波的频率范围是88 MHz 至108 MHz.求FM波的波长范围.
无线电波的速度 = 3 x 108 m s-l,速度 = 频率 x 波长)
答案:FM 是以原始讯号去改变载波频率,以得到调变讯号,因
此称为频率调变,简称调频.
3 x 108 = 88 x 106 x λ1 and 3 x 108 = 108 x 106 x λ2;
λ1 = 3.41 m and λ2 = 2.78 m
波长范围 = 2.78 m 至 3.41 m
15. a) 右图展示无线电波的频谱.频谱中哪些频带会被分类为
HF,VHF和UHF 试为每类频带 HF,VHF
和 UHF) 举出一个应用实例.
答案:HF – 频率 D – 无线电广播
VHF – 频率 E – 无线电广播 / TV
UHF – 频率 F – TV / 无线电话
b) 右图展示在自由空间於某特定时间的一个「调制后的信
号」.这是哪类「调制后的信号」 求该「调制后的
信号」的波长.
答案:这是一个 AM 调制信号
波长 = 400 m.
c) 试缯昼 b) 内「调制后的信号」的发
射机的方块图.
答案:右图展示该发射机的方块图.
d) 将 b)内调制后的信号流经一个解调器电
路.缯昼该解调器霞路及其输出信号.
答案:
6
01
7. 试绘画一个简单AM检波器的电路图.
答案:右图展示该AM检波器的电路图.
13. a) 右图示一个超外差接收机的简单方块图.
i) 方块X和xhdzt代表甚麼
ii) 试说出超外差接收机的两个优点.
iii) 某超外差接收机的中频频率设定为
455kHz,当接收机调谐至某电台的980
kHz载波频率时,方块X的输出信号的频
率应是多少
答案:i) 方块 X – 本机振荡器
方块 Y – 混频器
ii) 超外差无线电接收机的优点:
1. 较大的稳定性;2. 灵敏度高 或 频率选择性强;良好讯噪比)
iii) fi = fo – fc
fo = fi + fc = 455 +980) kHz = 1435 kHz
b) 右图示波器显示某信号产生器的输出波形.
i) 求输出波形的振幅和频率.
ii) 甚麼地方
答案:i) 振幅 = 5 x 6 = 30 V;周期 = 0.002 x 4.5 = 0.009 s
频率 = 1 / 0.009 = 111.1 Hz.
ii) 这类波形一般用於计算器或振荡电路.
04
15. a) 试写出AM超外差接收机的三个优点.
b) 某学生制作一部简单AM接收机,如右图所示.他发觉该电路不
能正常操作.试简单解释,并建议如何修正该电路.
c) 绘画一个AM检波器电路,并解释其功能.
d) 若将下列低频信号施於AM检波器电路的输入端,绘画其输出端
的波形.
答案:a) 三个优点:1. 较大的稳定性;2. 灵敏度高;3. 频率选择性强.
b) AM检波器输出电流小,不能直接推动扬声器.
在检波器后加入声频放大器便可以推动扬声器.
c) 右图示一个AM检波电路:
功能 : 从AM调制波检出声频讯号.二极管将AM的负半波截去,电容器将高频漏
出,声频讯号便降压在电阻器上.