无线电发射接收原理.ppt

无线电发射、接收原理无线电发射、接收原理 无线电发射、接收知识无线电发射、接收知识 收音机发展简介收音机发展简介 收音机原理收音机原理一、无线电发射、接收知识一、无线电发射、接收知识 声音及其传播：声音及其传播：1.声音是由振动产生的声音是由振动产生的声音是由振动产生的声音是由振动产生的：振动体周围产生声波，振动体周围产生声波，振动体周围产生声波，振动体周围产生声波，声波在空气中以声波在空气中以声波在空气中以声波在空气中以340 m/s340 m/s的速度传送，随着距的速度传送，随着距的速度传送，随着距的速度传送，随着距离的增加，衰减是很快的，传送距离是有限的。离的增加，衰减是很快的，传送距离是有限的。离的增加，衰减是很快的，传送距离是有限的。离的增加，衰减是很快的，传送距离是有限的。音调的高低，就是声音的频率：音调的高低，就是声音的频率：音调的高低，就是声音的频率：音调的高低，就是声音的频率：20Hz-20Hz-20KHz -20KHz -叫做叫做叫做叫做“音频音频音频音频”无论一个人怎样尽力大喊，靠声波都是传不远的。无论一个人怎样尽力大喊，靠声波都是传不远的。无论一个人怎样尽力大喊，靠声波都是传不远的。无论一个人怎样尽力大喊，靠声波都是传不远的。2.2.有线传输：有线传输：3.3.无线电波无线电波无线电波无线电波-与声波有着本质的不同与声波有着本质的不同与声波有着本质的不同与声波有着本质的不同 声波声波声波声波-是机械振动的结果是机械振动的结果是机械振动的结果是机械振动的结果 无线电波无线电波无线电波无线电波-是电磁振荡的产物是电磁振荡的产物是电磁振荡的产物是电磁振荡的产物 电磁波（无线电波）的产生电磁波（无线电波）的产生电磁波（无线电波）的产生电磁波（无线电波）的产生：导线中流过交变的电流导线中流过交变的电流导线中流过交变的电流导线中流过交变的电流产生交变的磁场产生交变的磁场产生交变的磁场产生交变的磁场在其在其在其在其周围再产生变化的电场周围再产生变化的电场周围再产生变化的电场周围再产生变化的电场又激起变化的磁场又激起变化的磁场又激起变化的磁场又激起变化的磁场。形成不可分割的电场和磁场，像水波一样向外传播形成不可分割的电场和磁场，像水波一样向外传播形成不可分割的电场和磁场，像水波一样向外传播形成不可分割的电场和磁场，像水波一样向外传播形成形成形成形成电磁波电磁波电磁波电磁波传输的是音频电流，离不开导线，传输不远传输的是音频电流，离不开导线，传输不远 放大器放大器电磁波的传电磁波的传播速度是：播速度是：3108 m/s？思考：有线传播为什么不能发出电磁波思考：有线传播为什么不能发出电磁波4.4.有线传输中的音频能否产生电磁波传播出去有线传输中的音频能否产生电磁波传播出去有线传输中的音频能否产生电磁波传播出去有线传输中的音频能否产生电磁波传播出去 原因：原因：原因：原因：a a通过天线向外辐射：天线的长度与波长通过天线向外辐射：天线的长度与波长通过天线向外辐射：天线的长度与波长通过天线向外辐射：天线的长度与波长 相相相相 比拟比拟比拟比拟 /4 /4 /2 /2 音频频率：音频频率：音频频率：音频频率：f f：20-20kHz =c/f 20-20kHz =c/f ：15 x 1015 x 103 3-15 x 10-15 x 106 6 m m b b串台：都是音频频率串台：都是音频频率串台：都是音频频率串台：都是音频频率 (1)(1)无线电通信系统是通过空间辐射方式传送信号，根无线电通信系统是通过空间辐射方式传送信号，根无线电通信系统是通过空间辐射方式传送信号，根无线电通信系统是通过空间辐射方式传送信号，根据电磁波理论，对于语音信号来说，相应的辐射天线尺寸要据电磁波理论，对于语音信号来说，相应的辐射天线尺寸要据电磁波理论，对于语音信号来说，相应的辐射天线尺寸要据电磁波理论，对于语音信号来说，相应的辐射天线尺寸要在几十公里以上，实际上这是不可能制造出来的。而调制过在几十公里以上，实际上这是不可能制造出来的。而调制过在几十公里以上，实际上这是不可能制造出来的。而调制过在几十公里以上，实际上这是不可能制造出来的。而调制过程则将信号的频谱搬移到任何所需的较高频率范围，这样就程则将信号的频谱搬移到任何所需的较高频率范围，这样就程则将信号的频谱搬移到任何所需的较高频率范围，这样就程则将信号的频谱搬移到任何所需的较高频率范围，这样就容易以电磁波形式辐射出去。容易以电磁波形式辐射出去。容易以电磁波形式辐射出去。容易以电磁波形式辐射出去。(2)(2)如果不进行调制而是把被传送的信号直接辐射出去，如果不进行调制而是把被传送的信号直接辐射出去，如果不进行调制而是把被传送的信号直接辐射出去，如果不进行调制而是把被传送的信号直接辐射出去，那么各电台所发出的信号频率就会相同，它们混在一起，收那么各电台所发出的信号频率就会相同，它们混在一起，收那么各电台所发出的信号频率就会相同，它们混在一起，收那么各电台所发出的信号频率就会相同，它们混在一起，收信者将无法选择所要接收的信号。而调制作用的实质是把各信者将无法选择所要接收的信号。而调制作用的实质是把各信者将无法选择所要接收的信号。而调制作用的实质是把各信者将无法选择所要接收的信号。而调制作用的实质是把各信号的频谱搬移，使它们互不重叠地占据不同的频率范围，信号的频谱搬移，使它们互不重叠地占据不同的频率范围，信号的频谱搬移，使它们互不重叠地占据不同的频率范围，信号的频谱搬移，使它们互不重叠地占据不同的频率范围，也即信号分别托附于不同频率的载波上，接收机就可以分离也即信号分别托附于不同频率的载波上，接收机就可以分离也即信号分别托附于不同频率的载波上，接收机就可以分离也即信号分别托附于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需频率的信号，不致互相干扰。出所需频率的信号，不致互相干扰。出所需频率的信号，不致互相干扰。出所需频率的信号，不致互相干扰。故：需要高频信号形成无线电波，无线电波的故：需要高频信号形成无线电波，无线电波的频率越高越容易传播频率越高越容易传播 5.无线电波特点：无线电波特点：频率高，天线尺寸小，可以有效辐射频率高，天线尺寸小，可以有效辐射 频率范围宽，分占，不重叠频率范围宽，分占，不重叠 6.无线电波划分无线电波划分:按波长：按波长：超长波、长波、中波、短波、微超长波、长波、中波、短波、微波波 等等等等 7.无线电波的传播方式无线电波的传播方式-和光波一样，具有和光波一样，具有和光波一样，具有和光波一样，具有直射、绕射、反射、折射的传播能力。直射、绕射、反射、折射的传播能力。直射、绕射、反射、折射的传播能力。直射、绕射、反射、折射的传播能力。地波，地波，天波，天波，空间波。空间波。(长波和中波）长波和中波）（短波）（短波）（超短波和微波）（超短波和微波）-雷达、导航、卫星等雷达、导航、卫星等雷达、导航、卫星等雷达、导航、卫星等 无线电广播工作过程无线电广播工作过程 发射过程接收过程 调制调制（Modulate）调制-把音频信号把音频信号“装载装载”到高频载波信号上去的过程到高频载波信号上去的过程 载波信号载波信号 （高频振荡信号高频振荡信号）有三个要素有三个要素：振幅振幅 Um Um 角频率角频率 （=2f=2f）初相角初相角 让其中之一按音频信号规律变化让其中之一按音频信号规律变化-就形成了三种调制方式就形成了三种调制方式 (1).调幅方式调幅方式：Um 随音频信号而变-(2).调频方式调频方式：、f 随音频信号而变-(3).调相方式调相方式：随音频信号而变-P无线电广播大多采用、调幅波（AM）调频波（FM）二、收音机发展简介二、收音机发展简介 从器件上从器件上：电子管晶体管集成电路 从广播制式上从广播制式上：直接放大式超外差式（AM/FM）调频立体声 从技术上：从技术上：模拟式数字式（数字调频收音机）三、收音机原理收音机原理 收音机的三大任务收音机的三大任务：选台选台 解调解调 还原还原 简单的收音机简单的收音机 LC谐振特性？问题：没有放大，声音太小？问题：没有放大，声音太小？问题：没有放大，声音太小？问题：没有放大，声音太小 直接放大式收音机直接放大式收音机 存在问题：存在问题：对接收频段频率高低端放大作用不同对接收频段频率高低端放大作用不同-（晶体管（晶体管造成）造成）难以提高灵敏度难以提高灵敏度-对远处电台不易接收，放大级对远处电台不易接收，放大级限制限制 选择性差，串台选择性差，串台-选择性只取决于输入回路选择性只取决于输入回路 工作不稳定工作不稳定-易自激易自激针对这些问题，已淘汰针对这些问题，已淘汰 超外差式收音机超外差式收音机 把所有电台的高频信号都变成一个固定的中频信号，然后对把所有电台的高频信号都变成一个固定的中频信号，然后对把所有电台的高频信号都变成一个固定的中频信号，然后对把所有电台的高频信号都变成一个固定的中频信号，然后对这个中频进行放大，检波（鉴频），低放，灵敏性和选择性这个中频进行放大，检波（鉴频），低放，灵敏性和选择性这个中频进行放大，检波（鉴频），低放，灵敏性和选择性这个中频进行放大，检波（鉴频），低放，灵敏性和选择性大大提高。大大提高。大大提高。大大提高。特点：特点：中频频率较低，电路设计方便中频频率较低，电路设计方便IF固定，可设计成多级放大，提高灵敏度固定，可设计成多级放大，提高灵敏度中频放大器负载为谐振回路，差频实际上中频放大器负载为谐振回路，差频实际上进行了一次选频，进行了一次选频，提高选择性提高选择性电路复杂，调试困难电路复杂，调试困难.变频原理：变频原理：变频原理：变频原理：.实现：双连电容实现：双连电容构成双谐振回路构成双谐振回路