什么是无线电系统
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发布时间：2022-04-29 20:50
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时间：2022-06-22 14:32
无线电传送和接收系统的简单方块图
A.无线电波的频谱
B. 调幅发射 (AM) 系统
可听的音频介乎 20 Hz 至 20 kHz.咪可以将音频讯号转变成同样频率的电讯号(电流或电
压).不过,将音频电讯号转为电磁波的效率却很低,尤其是在低频的情况.因此,要解决
这个问题,我们用调制方法.
载波是一种高频的电讯号.在一个调制器中,音频电讯号会"加"到载波而这个程序就称为
调制.已调制的讯号会转为无线电波.转变的效率较高,因为载波是高频的讯号.而且如果
不同的发射机用不同的频率载波,这样干扰的问题也可以得到解决.在接收的一边,接收机
可以调较到合适的载波频,解调器就可以"分解"出原本的音频讯号,再转回原本的声音.
AM 是最简单的调变技术,其原理是以原始讯号去改变载波的振幅大小,以得到调变讯
号,因此称为振幅调变,简称调幅.
甚低频带 v.l.f. Below 30 kHz 音频 - 20 - 20 kHz
低频带 l.f. 30 kHz to 300 kHz
中频带 m.f. 300 kHz to 3 MHz A.M. 调幅广播
高频带 h.f. 3 MHz to 30 MHz 市民波段
甚高频带 v.h.f. 30 MHz to 300 MHz F.M. 调频广播
超高频带 u.h.f. 300 MHz to 3 GHz TV 频道
顶高频带 s.h.f. 3 GHz to 30 GHz 雷达
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C. 调幅(AM)发射机
声音首先经咪转为电讯号.再经音频放大器放大.音频讯号的频率太低,所以难以有效地
传送.无线电频率产生器会输出一个较高的频率载波,再与音频讯号在 AM 调制器混合.已
混合的讯号再经无线电频率放大器放大,最后由天线传送.
D. 谐振电路:
(1) 串联谐振 滤波电路
i. Zmin = R 最细阻阬
ii. 最大电流,Imax =
R
V
iii. Φ = 0 , I and V 同相.
(2) 并联谐振 - 应用於调校接收讯号频率
i. Zmax =
CR
L
最大阻阬
ii. 最小电流;Φ = 0.
E. AM 无线电接收机: AM 波段 :540 kHz - 1600 kHz
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1. 天线会接收由各无线电站所发出的讯号.最普遍的AM 接收天线是铁氧体棒天线.由於所接
收的讯号很弱,需要经无线电频率放大器放大.
2. 调较电路由LC 并联电路组成.电容是可变的.电容要调较至指定站的频率成谐振.这样,
指定发射站的讯号就会变得最强.
3. 选择的讯号会经由检波器调解.已调制讯号的负半周会被二极管切 断.而载波会被电容过
滤.下图表示了它的工作原理.
4. 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.
F. 超外差接收机-实际的无线电接收机较复杂,因为接收的讯号会有较大选择性和
敏感度.最普遍的种类是超外差接收器.下图是一个超外差接收器的方块图:
1. 本机振荡器的功能是产生一个平稳波幅的正弦讯号 f0.
2. 混频器有两个输入讯 号:已调制的无线电频率讯号 fC 和 本机振荡器讯号 f0 .混频器会混合
这两个讯号.最后混频器输出中频讯号 fi = f0 ± fC = 455 kHz.
3. 中频放大器因经过调较,它只会放大 455 kHz 载波的讯号.其他的频率都不会被放大.
超外差无线电接收机的优点:
1. 较大的稳定性;2. 灵敏度高;3. 频率选择性强;4. 良好讯噪比.
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G. 调频制式 FM
FM 波段 :88 MHz - 108 MHz
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.
FM 相比 AM 有以下的优点:
1. 在接收方面有良好的讯噪比
2. 邻近发射站的干扰较小因频率高(VHF)
3. 立体声广播,音质好.
4. 人为干扰,好像汽车点火或电动机的运作较
少影响FM 接收机.
FM 相比 AM 有以下的缺点:
1. FM 频阔较大
2. 接收讯号被障碍阻挡而减弱
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8. 将下列无线电波按甚高频带(VHF),超高频带(UHF)及中频带(MF)分类:
(i) 400kHz无线电波; (ii)100MHz无线电波; (iii) 500MHz
答案:(i) 400 kHz - MF, (ii) 100 MHz - VHF, (iii) 500MHz - 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)
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(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:
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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:
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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和方块Y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.
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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.
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时间：2022-06-22 14:32
