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19.1无线电波的发射与接收229.2超外差式调幅收音机23本章小结与习题4本章总学时49.1 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=λf                (9.1.1)[例9.1.1] 频率为1000kHz的无线电波，其波长为多少？解 由式(9.1.1)可得λ=fc​=1000×1033×108​m=300m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m30~3kHz甚低频VLF海上远距离通信长波103~104m300~30kHz低频LF电报通信中波2×102~103m1500~300kHz中频MF无线电广播中短波50~2×102m6000~1500kHz中高频IF电报通信、业余者通信短波10~50m30~6MHz高频HF无线电广播、电报通信和业余通信米波1~10m300~30MHz甚高频VHF无线电广播、电视、导航和业余通信分米波1~10dm3000~300MHz特高频UHF电视、雷达、无线电导航厘米波1~10cm30~3GHz超高频SHF无线电接力通信、雷达、卫星通信毫米波1~10mm300~30GHz极高频EHF电视、雷达、无线电导航亚毫米波1mm以下300GHz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kHz)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kHz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kHz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kHz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kHz，故简称“中周”。电路作用是放大465kHz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。RP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(AGC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λ、频率f和波的传播速度c的关系是：c=λf。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。