小編整理: 無線電接收機(jī)是一種非常重要的電子設(shè)備,它能夠從天線接收并解調(diào)無線電信號(hào),主要用于聲音、圖像定位信息等方面。在日常生活中,我們經(jīng)常會(huì)使用到各種類型的無線電接收機(jī),比如
收音機(jī) 、電視機(jī)、衛(wèi)星電視接收機(jī)、尋呼機(jī)、GPS等。
無線電接收機(jī)的工作原理主要是通過天線接收無線電信號(hào),然后通過解調(diào)器將信號(hào)解調(diào)成聲音、圖像或者數(shù)字信息,最終輸出給用戶。由于無線電信號(hào)可以在空氣中傳播,因此無線電接收機(jī)可以接收到來自不同地方的信息,從而實(shí)現(xiàn)聲音、圖像定位等功能。
隨著科技的不斷進(jìn)步,無線電接收機(jī)也在不斷地發(fā)展和改進(jìn)?,F(xiàn)代的無線電接收機(jī)通常具有更高的靈敏度、更寬的帶寬、更快的解調(diào)速度等優(yōu)點(diǎn),可以接收更加復(fù)雜和精確的信號(hào)。同時(shí),無線電接收機(jī)也廣泛應(yīng)用于通信、導(dǎo)航、氣象、科研等領(lǐng)域,成為了現(xiàn)代社會(huì)中不可或缺的一部分。
無線電接收機(jī) 無線電術(shù)語中,接收機(jī)是一種從天線接收并解調(diào)無線電信號(hào)的電子設(shè)備,主要用于聲音,圖像定位信息等。人們?nèi)粘I钪杏玫降氖找魴C(jī),電視機(jī), 衛(wèi)星電視接收機(jī) , 尋呼機(jī) ,GPS等都是無線電接收機(jī)。
簡介 無線電接收機(jī)是用于接收無線電信號(hào)的通信設(shè)備。由于來自于空間的電磁波已經(jīng)很微弱,且夾雜著大量的干擾與噪聲,因此無線電接收機(jī)必須具有放大信號(hào)、選擇 信號(hào)、排除干擾以及對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的能力。無線電接收機(jī)的類型大致有三種,分別是直放式、超外差式和超再生式,其中超外差式接收機(jī)的接收性能最好,工作也最穩(wěn)定,因而在通信、廣播和 電視接收機(jī) 中被大量采用。 無線電接收機(jī)用天線接收無線電信號(hào)、從中選出需要的信號(hào)再轉(zhuǎn)換為聲音、圖像、 電碼 等的設(shè)備。主要元件有濾波器、電振蕩放大器、檢波器、揚(yáng)聲器、電子顯像管等。有多種類型,如電報(bào)收信機(jī)、廣播收音機(jī)、電視接收機(jī)等。
發(fā)展及應(yīng)用 一般來說,無線電接收機(jī)常指收音機(jī)(與此相對(duì)的還有無線電收?qǐng)?bào)機(jī),雷達(dá)信號(hào)接收機(jī)也屬于此類),指的是由調(diào)臺(tái)裝置,前置放大器和 功率放大器 組成的,放在一個(gè)盒子 里的電子電路。一些老的接收機(jī)還有揚(yáng)聲器。在高保真或者家庭影院系統(tǒng)中這是一種很普通的設(shè)備,然而一些 音樂發(fā)燒友 們相信一個(gè)獨(dú)立的調(diào)諧器能提供更高質(zhì)量的表現(xiàn)力和聲音效果。接收機(jī)通常是一個(gè)精密的家庭影院系統(tǒng)的核心,它提供可選擇的音源輸入給各種放聲設(shè)備,諸如電唱機(jī),激光唱機(jī),和卡帶播放機(jī);視頻設(shè)備(即盒式磁帶錄像機(jī),DVD播放機(jī),電視游戲機(jī),和電視機(jī))?,F(xiàn)代接收機(jī)正在趨向于淘汰唱盤機(jī)和卡帶機(jī),而提供數(shù)字信號(hào)處理器使之放出的聲音效果可以像在音樂 廳現(xiàn)場那樣真實(shí)。現(xiàn)今數(shù)字音頻 S/PDIF 連接口已經(jīng)很普及了。 一些現(xiàn)代接收機(jī)可以在七個(gè)擴(kuò)音喇叭和一個(gè)附加的超低音聲道發(fā)送音頻,還附帶耳機(jī)插孔以方便使用耳機(jī)。支持立體聲或者環(huán)繞聲的接收機(jī)的價(jià)格差異范圍非常大,包含一個(gè)高質(zhì)量單元的接收機(jī)有時(shí)相當(dāng)便宜--在美國可能低于200美元或者更少。在中國國內(nèi),有些廠商因?yàn)榧ち腋偁?,生產(chǎn)一些低于10美元的接收機(jī),其中包括數(shù)字解碼單元和雙聲道耳機(jī)以及AAA電池組。因?yàn)楝F(xiàn)代接收機(jī)是純粹的電子設(shè)備,它和機(jī)電設(shè)備(例如:機(jī)械的轉(zhuǎn)盤或卡帶回放機(jī))不一樣,它并不包含移動(dòng)部件,并且它能提供多年的免故障服務(wù)。由于整合家庭影院系統(tǒng)變得很普遍,它通常與DVD播放機(jī)、環(huán)繞音響整合在一起。用戶只需簡單的將它連接到電視機(jī)、其他設(shè)備和擴(kuò)音喇叭就可以使用。
隨著科技的發(fā)展,收音機(jī)從 礦石收音機(jī) 、電子管收音機(jī)、 晶體管收音機(jī) 、集成電路收音機(jī),到使用微電腦處理器的數(shù)字調(diào)諧收音機(jī);收音機(jī)的基本電路形式也從直接放大式到超外差式、多次變頻式電路。DTS(數(shù)字調(diào)諧系統(tǒng))技術(shù)收音機(jī)的問世,標(biāo)志著收音機(jī)的數(shù)字時(shí)代已經(jīng)到來,但同時(shí)我們應(yīng)該看到模擬技術(shù)下的超外差式接收機(jī)電路,依然可以用“老而不朽”來形容,還是有其存在價(jià)值的: 1)集成電路和微電子技術(shù)的發(fā)展越來越快,電子技術(shù)數(shù)字化、集成化程度越來越高,但是數(shù)字化程度再高,最終也必須轉(zhuǎn)換成模擬的聲音、色彩等才能被人類所感知。模擬電子技術(shù)依然是整個(gè)電子技術(shù)的基礎(chǔ),通過系統(tǒng)了解 超外差接收機(jī) 各部分電路工作原理,可以幫助 我們更好的將模擬電路基礎(chǔ)知識(shí)理論結(jié)合實(shí)際,加深對(duì)模擬電子技術(shù)理論的全面理解,對(duì)電子技術(shù)初學(xué)者學(xué)習(xí)能力的提高也有較大幫助。 2)包括現(xiàn)代 音響設(shè)備 在內(nèi)的各種電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代頻率越來越快,IC設(shè)計(jì)電路及數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用越來越廣,但是數(shù)字調(diào)諧器(DTS)及其集成電路的基本原理依舊是建立在調(diào)幅、調(diào)頻收音機(jī)電路基礎(chǔ)上而實(shí)現(xiàn)的。
分類
直放式無線電接收機(jī) 早期的無線電接收機(jī)多采用如圖的方案,這種接收機(jī)稱為直放式無線電接收機(jī),其特點(diǎn)是接收機(jī)解調(diào)器之前的各級(jí)電路都工作在信號(hào)的發(fā)射頻率(射頻)上,接收機(jī)的放大能力和選擇能力全部由射頻放大器和射頻選擇回路提供。這種方案現(xiàn)在很少采用,其原因有三點(diǎn):1.接收機(jī)的增益不能做得很高,因?yàn)榫w管的放大能力隨工作頻率的升高而降低,并且 電路的穩(wěn)定性 較差;2.接收機(jī)的選擇性能差,接收機(jī)對(duì)干擾的抑制能力主要是由接收機(jī)中的濾波器決定的,由于濾波器的通頻帶與中心頻率成正比,當(dāng)回路中心頻率(等于信號(hào)頻率)太高時(shí),由于回路通帶太寬,遠(yuǎn)大于信號(hào)頻帶寬度,對(duì)信號(hào)頻率附近的干擾就無法濾除;3.電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整困難。因?yàn)楫?dāng)接收機(jī)改變工作頻率時(shí),各級(jí)電路都必須重新調(diào)諧。在接收機(jī)工作頻率高、接收信號(hào)微弱以及外界干擾眾多的情況下,這些缺點(diǎn)顯得更為突出。因此現(xiàn)代的無線電接收機(jī)幾乎都采用超外差接收方案。
超外差接收機(jī) 超外差式接收機(jī)電路主要由以下幾部分組成:
1) 輸入回路 :輸入回路最主要的作用就是選頻,把不同頻率的電磁波信號(hào)中特定頻率的電臺(tái)信號(hào)選擇并接收下來,送入下一級(jí)電路。輸入回路一般通過LC串聯(lián)諧振對(duì)雙聯(lián)可變電容的調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)選頻及頻率同步跟蹤。 2) 變頻電路 :變頻電路是超外差接收機(jī)中最重要的組成部分,主要作用是將輸入電路選出的各個(gè)電臺(tái)信號(hào)的載波都變成固定中頻465kHz,同時(shí)保持 中頻信號(hào) 與原高頻信號(hào)包絡(luò)完全一致。變頻電路由本機(jī)振蕩器和混頻器組成。因?yàn)?65kHz中頻信號(hào)的頻率是固定的,所以本機(jī)振蕩信號(hào)的頻率始終比接收到的外來信號(hào)頻率高出65kHz,這也是“超外差”得名的原因。 3)中頻放大電路:又叫 中頻放大器 ,其作用是將變頻級(jí)送來的中頻信號(hào)進(jìn)行放大,一般采用變壓器耦合的 多級(jí)放大器 。中頻放大器是超外差式收音機(jī)的重要組成部分,直接影響著收音機(jī)的主要性能指標(biāo)。 4)檢波和 自動(dòng)增益控制電路 :檢波的作用是從中頻調(diào)幅信號(hào)中取出音頻信號(hào),常利用二極管來實(shí)現(xiàn)。音頻信號(hào)通過音量控制電位器送往 音頻放大器 ,而直流分量與信號(hào)強(qiáng)弱成正比,可將其反饋至中放級(jí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制(簡稱AGC),從而使檢波前的放大增益隨輸入信號(hào)的強(qiáng)弱變化而自動(dòng)增減,以保持輸出的相對(duì)穩(wěn)定。 超外差式接收機(jī)的中頻放大電路采用了固定調(diào)諧的電路,這—特點(diǎn)與直放式接收機(jī)比較起來有如下優(yōu)點(diǎn):
1)用作放大的中頻,可以選擇易于控制的、有利于工作的領(lǐng)率(我國采用的中頻頻率為465kHz),以便適合于管子和電路的性質(zhì),能夠得到較為穩(wěn)定和最大限度的放大量。
2)各個(gè)波段的輸入信號(hào)都變成了固定的中頻,電路將不因外來頻率的差異而影響工作,這樣各個(gè)頻帶就能夠得到均勻的放大,這對(duì)于頻率相差很大的高頻信號(hào)(短波)來說,是特別有利的。
3)如果外來信號(hào)和本機(jī)振蕩相差不是預(yù)定的中頻,就不可能進(jìn)入放大電路。因此在接收一個(gè)需要的信號(hào)時(shí),混進(jìn)來的干擾電波首先就在變頻電路被剔除掉,加之中頻放大電路是一個(gè)調(diào)諧好了的帶有濾波性質(zhì)的電路,所以收音機(jī)的靈敏度、選擇性、音量和音質(zhì)等方面,都遠(yuǎn)優(yōu)于簡易型收音機(jī)。
超外差式接收機(jī)的缺點(diǎn)是線路比較復(fù)雜,晶體管和元件用的較多,因而成本較貴,同時(shí)也存在著一些特殊的干擾,如像頻干擾、組合頻率干擾和中頻干擾等。
無線電發(fā)射機(jī) 無線電發(fā)射機(jī)的基本組成包括基帶信號(hào)處理電路、載波發(fā)生器、 調(diào)制器 、 高頻功率放大器 和發(fā)射天線等五部分:如圖基帶信號(hào)處理電路包括了對(duì)來自于話筒(或各種音頻設(shè)備)的音頻信號(hào)的各種 前端 處理,如音頻放大、音頻濾波(將頻率限制在300~3400Hz)和可能需要的語音壓縮(幅度限制,防止出現(xiàn)過大的調(diào)制度)和 預(yù)加重 (用于FM 發(fā)射機(jī) 中)等;調(diào)制器用于將處理過的音頻信號(hào)調(diào)制到高頻載波上,不同的調(diào)制方式采用不同的調(diào)制器,在 直接調(diào)頻 中,調(diào)制器與載波發(fā)生器合二為一;高頻功率放大器將高頻已調(diào)波進(jìn)行功率放大,使發(fā)射機(jī)的輸出功率滿足要求。發(fā)射天線是一種將高頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波的單元,對(duì)于發(fā)射機(jī)來說,它是一種負(fù)載。 圖中只是一個(gè)無線電發(fā)射機(jī)的基本組成部分。實(shí)際的發(fā)射機(jī)根據(jù)具體的功能和技術(shù)指標(biāo)要求還必須增加一些電路,如各種濾波器、變頻器以及一些控制電路等,其 放大器 也往往是多級(jí)的。