最后阶段,检波得到的音频信号经过低频放大和功率放大,最终由扬声器或耳机放出。这一系列过程将无形的无线电波转化为有形的声音,完成了从电磁波到声音信息的完整转换,让我们能够随时随地收听广播节目。
收音机无线接收器的工作原理是什么?
在接收到所需的高频电波后,下一步是从电波上取下搭载的声音信息,这一过程称为解调。解调是通过专门设计的电子线路完成的。由于调制方式分为调幅和调频,所以对应的解调电路也不尽相同。此外,接收到的信号非常微弱,需先经放大电路放大才能送入解调电路。
收音机信号处理的完整流程大致如下:首先由磁性天线接收包含多种信号的无线电广播信号;接着进行波段选择和调谐,选取一种特定信号;随后进行高频放大;之后进入混频环节,与本振信号混合产生差频信号即中频;再经过中频放大和检波,得到音频信号。
在超外差接收机中,为了产生变频作用,需要一个外加的正弦信号,即外差信号。产生这个信号的电路被称为本地振荡器。收音机的本振频率与被接收信号的频率相差一个中频,因此在混频器之前的选择电路和本振采用统一调谐线,如使用同轴双联电容器进行调谐。
收音机必须具备选择性地接收无线电波的能力。因为空间中充斥着各种频率的广播信号,而一台收音机一次只能收听一个电台。它首先通过天线接收所有频率,再通过具有选择功能的电路,滤除不需要的频率,只保留听众所需的电台频率,这就是调谐。
为了解决功率不足的问题,在检波输出后需要增加音频放大器来推动扬声器。高放式收音机相比直接检波式,具有灵敏度高、功率大的优点,但其选择性较差,且调谐较为复杂。因为每级电路都有谐振回路,频率改变时需重新调整,难以保证每次选择性和通带完全一致。
为了克服传统高放式收音机的缺点,现代收音机几乎都采用超外差式电路。超外差式的特点是将被选择的高频信号载波频率,变换为一个较低的固定中频,通常为465KHz。再利用中频放大器进行放大,以满足检波的要求,最后才进行检波。
最简单的收音机称为直接检波机。其选择性电路输出的是某个电台的高频调幅信号。但这种信号不能直接推动耳机发声,必须通过解调电路将其恢复成原来的音频信号。解调后的音频信号送入耳机,才能听到广播内容。
由于从天线得到的高频电信号通常非常微弱,直接送入检波器效果不佳。因此,最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器,先将高频信号放大。即使增加了高频放大器,检波输出的功率通常也只有几毫瓦,用耳机听尚可,但推动扬声器则显得太小。
从无线电波上解调出来的声音信息,起初只是幅度很低的电信号,人耳无法直接听到。因此,还需要利用功率放大电路将这些信号进一步放大,最后通过喇叭或耳机,才能将电信号真正还原成我们可以听到的声音。
通过统一调谐,使差频保持固定的中频数值。由于中频固定且频率比高频已调信号低,中频放大器的增益可以做得较大,工作也更加稳定。同时,通频带特性也能做得比较理想,这样可以使检波器获得足够大的信号,从而使整机输出音质较好的音频信号。
收音机的基本原理是将天线接收到的高频信号,经过检波也就是解调,还原成音频信号,再送到耳机变成音波。为了选择所需节目,接收天线后设有选择性电路,它的作用是挑选出所需电台信号,并滤掉其他可能产生干扰的信号,这就是选台按钮的作用。
收音机接收信号的核心在于电磁感应原理。天线作为金属线圈,负责捕捉空间中的电磁波,并将其转换为微弱的电信号。随后,这些电信号经过内部电路的复杂处理与变换,最终被还原为我们人耳能够听到的声音。
收音机的工作流程可以简单归纳为三个关键步骤。第一步是接收特定频率的无线电波;第二步是从这些无线电波中分离出携带的声音信息,这个过程叫解调;第三步则是将提取出的声音信息还原,让人耳能够感知。