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無線電系統(tǒng) 無線電傳送和接收系統(tǒng)的簡(jiǎn)單方塊圖 A.無線電波的頻譜 B. 調(diào)幅發(fā)射 (AM) 系統(tǒng) 可聽的音頻介乎 20 Hz 至 20 kHz.咪可以將音頻訊號(hào)轉(zhuǎn)變成同樣頻率的電訊號(hào)(電流或電 壓).不過,將音頻電訊號(hào)轉(zhuǎn)為電磁波的效率卻很低,尤其是在低頻的情況.因此,要解決 這個(gè)問題,我們用調(diào)制方法. 載波是一種高頻的電訊號(hào).在一個(gè)調(diào)制器中,音頻電訊號(hào)會(huì)"加"到載波而這個(gè)程序就稱為 調(diào)制.已調(diào)制的訊號(hào)會(huì)轉(zhuǎn)為無線電波.轉(zhuǎn)變的效率較高,因?yàn)檩d波是高頻的訊號(hào).而且如果 不同的發(fā)射機(jī)用不同的頻率載波,這樣干擾的問題也可以得到解決.在接收的一邊,接收機(jī) 可以調(diào)較到合適的載波頻,解調(diào)器就可以"分解"出原本的音頻訊號(hào),再轉(zhuǎn)回原本的聲音. AM 是最簡(jiǎn)單的調(diào)變技術(shù),其原理是以原始訊號(hào)去改變載波的振幅大小,以得到調(diào)變訊 號(hào),因此稱為振幅調(diào)變,簡(jiǎn)稱調(diào)幅. 甚低頻帶 v.l.f. Below 30 kHz 音頻 - 20 - 20 kHz 低頻帶 l.f. 30 kHz to 300 kHz 中頻帶 m.f. 300 kHz to 3 MHz A.M. 調(diào)幅廣播 高頻帶 h.f. 3 MHz to 30 MHz 市民波段 甚高頻帶 v.h.f. 30 MHz to 300 MHz F.M. 調(diào)頻廣播 超高頻帶 u.h.f. 300 MHz to 3 GHz TV 頻道 頂高頻帶 s.h.f. 3 GHz to 30 GHz 雷達(dá) 2 C. 調(diào)幅(AM)發(fā)射機(jī) 聲音首先經(jīng)咪轉(zhuǎn)為電訊號(hào).再經(jīng)音頻放大器放大.音頻訊號(hào)的頻率太低,所以難以有效地 傳送.無線電頻率產(chǎn)生器會(huì)輸出一個(gè)較高的頻率載波,再與音頻訊號(hào)在 AM 調(diào)制器混合.已 混合的訊號(hào)再經(jīng)無線電頻率放大器放大,最后由天線傳送. D. 諧振電路: (1) 串聯(lián)諧振 濾波電路 i. Zmin = R 最細(xì)阻阬 ii. 最大電流,Imax = R V iii. Φ = 0 , I and V 同相. (2) 并聯(lián)諧振 - 應(yīng)用於調(diào)校接收訊號(hào)頻率 i. Zmax = CR L 最大阻阬 ii. 最小電流;Φ = 0. E. AM 無線電接收機(jī): AM 波段 :540 kHz - 1600 kHz 3 1. 天線會(huì)接收由各無線電站所發(fā)出的訊號(hào).最普遍的AM 接收天線是鐵氧體棒天線.由於所接 收的訊號(hào)很弱,需要經(jīng)無線電頻率放大器放大. 2. 調(diào)較電路由LC 并聯(lián)電路組成.電容是可變的.電容要調(diào)較至指定站的頻率成諧振.這樣, 指定發(fā)射站的訊號(hào)就會(huì)變得最強(qiáng). 3. 選擇的訊號(hào)會(huì)經(jīng)由檢波器調(diào)解.已調(diào)制訊號(hào)的負(fù)半周會(huì)被二極管切 斷.而載波會(huì)被電容過 濾.下圖表示了它的工作原理. 4. 音頻會(huì)被聲頻放大器放大,聲音最后經(jīng)連接的揚(yáng)聲器產(chǎn)生出來. F. 超外差接收機(jī)-實(shí)際的無線電接收機(jī)較復(fù)雜,因?yàn)榻邮盏挠嵦?hào)會(huì)有較大選擇性和 敏感度.最普遍的種類是超外差接收器.下圖是一個(gè)超外差接收器的方塊圖: 1. 本機(jī)振蕩器的功能是產(chǎn)生一個(gè)平穩(wěn)波幅的正弦訊號(hào) f0. 2. 混頻器有兩個(gè)輸入訊 號(hào):已調(diào)制的無線電頻率訊號(hào) fC 和 本機(jī)振蕩器訊號(hào) f0 .混頻器會(huì)混合 這兩個(gè)訊號(hào).最后混頻器輸出中頻訊號(hào) fi = f0 ± fC = 455 kHz. 3. 中頻放大器因經(jīng)過調(diào)較,它只會(huì)放大 455 kHz 載波的訊號(hào).其他的頻率都不會(huì)被放大. 超外差無線電接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn): 1. 較大的穩(wěn)定性;2. 靈敏度高;3. 頻率選擇性強(qiáng);4. 良好訊噪比. 4 G. 調(diào)頻制式 FM FM 波段 :88 MHz - 108 MHz FM 是以原始訊號(hào)去改變載波頻率,以得到調(diào) 變訊號(hào),因此稱為頻率調(diào)變,簡(jiǎn)稱調(diào)頻. FM 相比 AM 有以下的優(yōu)點(diǎn): 1. 在接收方面有良好的訊噪比 2. 鄰近發(fā)射站的干擾較小因頻率高(VHF) 3. 立體聲廣播,音質(zhì)好. 4. 人為干擾,好像汽車點(diǎn)火或電動(dòng)機(jī)的運(yùn)作較 少影響FM 接收機(jī). FM 相比 AM 有以下的缺點(diǎn): 1. FM 頻闊較大 2. 接收訊號(hào)被障礙阻擋而減弱 03 8. 將下列無線電波按甚高頻帶(VHF),超高頻帶(UHF)及中頻帶(MF)分類: (i) 400kHz無線電波; (ii)100MHz無線電波; (iii) 500MHz 答案:(i) 400 kHz - MF, (ii) 100 MHz - VHF, (iii) 500MHz - UHF 15. 某超外差接收機(jī)由下列方塊組成: AM檢波器;混頻器;RF級(jí);天線;揚(yáng)聲器;本機(jī)振蕩器;AF放大器;IF級(jí). (a) 草繪接收機(jī)的方塊圖. (b) 試簡(jiǎn)單描述每個(gè)方塊的功用. (c) 接收機(jī)內(nèi)IF信號(hào)的典型頻率是多少 (d) AM檢波器采用哪兩枚主要零件 (e) 若天線接收到下列的AM信號(hào),繪畫接收機(jī)的揚(yáng)聲器的 輸出波形. 答案:(a) 5 (b) 1. 天線會(huì)接收由各無線電站所發(fā)出的訊號(hào). 2. 由於所接收的訊號(hào)很弱,需要經(jīng)RF放大器選頻及放大. 3. 本機(jī)振蕩器的功能是產(chǎn)生一個(gè)平穩(wěn)波幅的正弦訊號(hào) f0. 4. 混頻器會(huì)混合 fC 及 f0.并輸出中頻訊號(hào) fi = f0 ± fC = 455 kHz. 5. 中頻放大器因經(jīng)過調(diào)較,它只會(huì)放大 455 kHz 載波的訊號(hào). 6. 中頻訊號(hào)會(huì)經(jīng)由檢波器調(diào)解;產(chǎn)生聲頻. 7. 音頻會(huì)被聲頻放大器放大,聲音最后經(jīng)連接的揚(yáng)聲器產(chǎn)生出來. (c) 接收機(jī)內(nèi)中頻訊號(hào)的典型頻率是 455 kHz (d) AM檢波器采用以下零件:二極管,電容器 (e) 揚(yáng)聲器的輸出波形如右圖所示: 02 8. 頻率調(diào)制是什麼 FM波的頻率范圍是88 MHz 至108 MHz.求FM波的波長(zhǎng)范圍. (無線電波的速度 = 3 x 108 m s-l,速度 = 頻率 x 波長(zhǎng)) 答案:FM 是以原始訊號(hào)去改變載波頻率,以得到調(diào)變訊號(hào),因 此稱為頻率調(diào)變,簡(jiǎn)稱調(diào)頻. 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 波長(zhǎng)范圍 = 2.78 m 至 3.41 m 15. (a) 右圖展示無線電波的頻譜.頻譜中哪些頻帶會(huì)被分類為 HF,VHF和UHF 試為每類頻帶 (HF,VHF 和 UHF) 舉出一個(gè)應(yīng)用實(shí)例. 答案:HF - 頻率 D - 無線電廣播 VHF - 頻率 E - 無線電廣播 / TV UHF - 頻率 F - TV / 無線電話 (b) 右圖展示在自由空間於某特定時(shí)間的一個(gè)「調(diào)制后的信 號(hào)」.這是哪類「調(diào)制后的信號(hào)」 求該「調(diào)制后的 信號(hào)」的波長(zhǎng). 答案:這是一個(gè) AM 調(diào)制信號(hào) 波長(zhǎng) = 400 m. (c) 試繒晝 (b) 內(nèi)「調(diào)制后的信號(hào)」的發(fā) 射機(jī)的方塊圖. 答案:右圖展示該發(fā)射機(jī)的方塊圖. (d) 將 (b)內(nèi)調(diào)制后的信號(hào)流經(jīng)一個(gè)解調(diào)器電 路.繒晝?cè)摻庹{(diào)器霞路及其輸出信號(hào). 答案: 6 01 7. 試?yán)L畫一個(gè)簡(jiǎn)單AM檢波器的電路圖. 答案:右圖展示該AM檢波器的電路圖. 13. (a) 右圖示一個(gè)超外差接收機(jī)的簡(jiǎn)單方塊圖. (i) 方塊X和方塊Y代表甚麼 (ii) 試說出超外差接收機(jī)的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn). (iii) 某超外差接收機(jī)的中頻頻率設(shè)定為 455kHz,當(dāng)接收機(jī)調(diào)諧至某電臺(tái)的980 kHz載波頻率時(shí),方塊X的輸出信號(hào)的頻 率應(yīng)是多少 答案:(i) 方塊 X - 本機(jī)振蕩器 方塊 Y - 混頻器 (ii) 超外差無線電接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn): 1. 較大的穩(wěn)定性;2. 靈敏度高 (或 頻率選擇性強(qiáng);良好訊噪比) (iii) fi = fo - fc fo = fi + fc = (455 +980) kHz = 1435 kHz (b) 右圖示波器顯示某信號(hào)產(chǎn)生器的輸出波形. (i) 求輸出波形的振幅和頻率. (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 頻率 = 1 / 0.009 = 111.1 Hz. (ii) 這類波形一般用於計(jì)算器或振蕩電路. 04 15. (a) 試寫出AM超外差接收機(jī)的三個(gè)優(yōu)點(diǎn). (b) 某學(xué)生制作一部簡(jiǎn)單AM接收機(jī),如右圖所示.他發(fā)覺該電路不 能正常操作.試簡(jiǎn)單解釋,并建議如何修正該電路. (c) 繪畫一個(gè)AM檢波器電路,并解釋其功能. (d) 若將下列低頻信號(hào)施於AM檢波器電路的輸入端,繪畫其輸出端 的波形. 答案:(a) 三個(gè)優(yōu)點(diǎn):1. 較大的穩(wěn)定性;2. 靈敏度高;3. 頻率選擇性強(qiáng). (b) AM檢波器輸出電流小,不能直接推動(dòng)揚(yáng)聲器. 在檢波器后加入聲頻放大器便可以推動(dòng)揚(yáng)聲器. (c) 右圖示一個(gè)AM檢波電路: 功能 : 從AM調(diào)制波檢出聲頻訊號(hào).二極管將AM的負(fù)半波截去,電容器將高頻漏 出,聲頻訊號(hào)便降壓在電阻器上.

回答者：justl3282452016-03-13 00:00