1、第七章第七章 無線電與收音機無線電與收音機 無線電發明簡史無線電發明簡史 有線電報與無線電有線電報與無線電 無線電波的波段劃分與傳播方式無線電波的波段劃分與傳播方式 無電源收音機工作原理無電源收音機工作原理 直接放大式收音機工作原理直接放大式收音機工作原理 超外差式收音機工作原理超外差式收音機工作原理 電磁波傳遞能量電磁波傳遞能量 一無線電發明簡史一無線電發明簡史 18201820年丹麥的奧斯特，年丹麥的奧斯特，“電生磁電生磁”現象現象 18311831年法拉第，年法拉第，“磁生電磁生電”。導線在磁場中運。導線在磁場中運動。產生電流。動。產生電流。 1862.1862.英英. .麥克斯韋麥克斯

2、韋(1831-1879)(1831-1879)，在理論上預言，在理論上預言電磁波的存在。麥克斯韋方程組。電磁波的存在。麥克斯韋方程組。 “變化的磁場能產生電場；變化的電場也能產生變化的磁場能產生電場；變化的電場也能產生變化磁場。變化磁場?！辈幌抻谠趯w中產生電流，在真空不限于在導體中產生電流，在真空或介質中亦可?；蚪橘|中亦可。 無形的波動無形的波動電磁波電磁波 電磁波電磁波變化的電場和磁場交替產生。并由近及變化的電場和磁場交替產生。并由近及遠向四周傳播。（比方：水波）遠向四周傳播。（比方：水波）電磁波的電磁波的E、H分布圖分布圖位移電流位移電流產生磁場產生磁場麥克斯韋 赫芝 1887年，德國的

3、年，德國的亨利亨利赫芝（赫芝（HHertz 18571894），）， 實驗證明電磁波的存在。實驗證明電磁波的存在。 “以太以太”之謎之謎 接收器的改進。接收器的改進。1890189018941894。布蘭利。布蘭利（法）、羅基（英，或譯洛奇）：粉末（法）、羅基（英，或譯洛奇）：粉末檢波器。檢波器。赫芝實驗 感應線圈感應線圈感應線圈感應線圈仿赫芝實仿赫芝實驗驗 馬可尼（意大利馬可尼（意大利Marconi 1874-1937）。）。 18941894年，年，140m140m 18951895年，年，1.7km1.7km 18961896年，專利年，專利 18971897年，年，20km20km 1

4、909年，諾貝爾物理年，諾貝爾物理 愛迪生曾嘲笑愛迪生曾嘲笑“異想天開異想天開” 上圖為馬可尼實驗裝置電報機電池電磁鐵敲擊器粉末檢波器電鍵感應圈馬可尼實驗馬可尼實驗 馬可尼發送第一封無線電報的設備復制品 馬可尼調諧器1910阿阿斯斯波波夫（波波夫（18591906） 1895年年5月月7日，俄國日，俄國 的阿的阿斯斯波波夫，展示波波夫，展示 其無線電接收機。其無線電接收機。 雷電指示器，記錄或雷電指示器，記錄或 打鈴。打鈴。 1896.31896.3，250m250m；第一份有；第一份有內容的電報內容的電報18971897，640m640m；18991899，17Km.17Km.。190619

5、06年去世。年去世。左圖為波波夫實驗裝置左圖為波波夫實驗裝置雷電指示器雷電指示器1-粉末檢波器粉末檢波器2-電池電池3-繼電器繼電器4-電鈴電鈴5-電池電池6-電磁鐵電磁鐵7-導線導線9-偶極子（天、地線）偶極子（天、地線）感應線圈感應線圈產生高壓產生高壓 產生高壓產生高壓示意圖示意圖電鍵按下時，低壓線電鍵按下時，低壓線圈電流時斷時續，產圈電流時斷時續，產生感應電壓，高壓線生感應電壓，高壓線圈產生高壓（匝數比圈產生高壓（匝數比高）高）“火花”發報機“火花”發報機電路 “火花”發報機音頻火花式無線電發射機音頻火花式無線電發射機交流發電機交流發電機火花隙火花隙 19011901年年1212月月12

6、12日，馬可尼，越大西洋（日，馬可尼，越大西洋（3600km3600km）通信，風箏天線通信，風箏天線400m400m高，電報機高，電報機10kw10kw功率。功率。翌翌年他發射的無線電信息成功地穿越六千英里的距年他發射的無線電信息成功地穿越六千英里的距離，從愛爾蘭傳到阿根庭。離，從愛爾蘭傳到阿根庭。 電臺增多，射頻干擾嚴重。電臺增多，射頻干擾嚴重。19001900年馬可尼發明年馬可尼發明調諧技術。提高選擇性和靈敏度。調諧技術。提高選擇性和靈敏度。 元器件的進展。元器件的進展。19041904年弗萊銘發明真空二極管，年弗萊銘發明真空二極管，檢波效果優于粉末檢波器。檢波效果優于粉末檢波器。190

7、61906年年德福雷斯特德福雷斯特發明電子發明電子三極管，有放大作用，做成振蕩電路。三極管，有放大作用，做成振蕩電路。大大提高了靈敏度和選擇性。大大提高了靈敏度和選擇性。 與有線電報的競爭。莫爾斯發明有線電報。至與有線電報的競爭。莫爾斯發明有線電報。至1919世紀末，已有很多線路，包括跨洋海底電纜。世紀末，已有很多線路，包括跨洋海底電纜。發展發展著名的 7777 號專利 這是首次超越大西洋通訊，馬可尼架設在英國寶竇這是首次超越大西洋通訊，馬可尼架設在英國寶竇 (POLDHU) 的發射天線。的發射天線。 美國鱈魚角接收。高美國鱈魚角接收。高65米，被米，被風吹倒，失敗。改加拿大的紐芬蘭，用氣球與

8、風箏風吹倒，失敗。改加拿大的紐芬蘭，用氣球與風箏30余余只只。1901 年年 12 月月 12 日，馬可尼日，馬可尼 (左左 )收到遠從收到遠從二千五公里外，橫越大西洋而來的滴滴二千五公里外，橫越大西洋而來的滴滴滴滴 S 字母，建立史上第一次越洋通訊。字母，建立史上第一次越洋通訊。 莫爾斯發明有線電報。至莫爾斯發明有線電報。至1919世紀末，已有很多世紀末，已有很多線路，包括跨洋海底電纜線路，包括跨洋海底電纜 到到1850年時，美國擁有年時，美國擁有1.2萬英里長的電報線路。萬英里長的電報線路。第一條連通美國全國的電纜由西聯匯款在第一條連通美國全國的電纜由西聯匯款在1861年建成。年建成。18

9、66年年7月，第一條橫越大西洋的電月，第一條橫越大西洋的電報海纜投入使用，西接美國特里尼蒂海灣，東報海纜投入使用，西接美國特里尼蒂海灣，東連愛爾蘭西海岸瓦倫西亞。連愛爾蘭西海岸瓦倫西亞。與有線電報的競爭與有線電報的競爭 最早電報最早電報設計之一設計之一 1753年摩爾遜年摩爾遜 把一組金屬線從一個地點延伸到另一個地點，把一組金屬線從一個地點延伸到另一個地點，每根金屬線與一個字母相對應。每根金屬線與一個字母相對應。 1836:帶有帶有20個字母的菱形柵格（缺少的個字母的菱形柵格（缺少的6個字母需要從訊息中個字母需要從訊息中省略掉）并在中間配有省略掉）并在中間配有5個針腳。任何兩個針腳的左右偏斜都

10、會指向個針腳。任何兩個針腳的左右偏斜都會指向一個指定的字母。一個指定的字母。(6條線條線) 庫克庫克 、惠斯通、惠斯通 五針式電報機五針式電報機莫爾斯電報機莫爾斯電報機發送人類第一份電報的電報機電發送人類第一份電報的電報機電文：文：“上帝創造何等奇跡！上帝創造何等奇跡！” 敷設海底電纜的東方巨輪敷設海底電纜的東方巨輪 莫爾斯電報機莫爾斯電報機電文：電文：“上帝創造何等奇跡！上帝創造何等奇跡！”電報機電報機 示意圖示意圖莫爾斯電碼莫爾斯電碼莫爾斯電碼是美國人莫爾斯發明的，莫爾斯電碼是美國人莫爾斯發明的，由點（由點（）、劃（）、劃（）兩種符號組）兩種符號組成。成。1 1、一點為一基本信號單位，一劃

11、、一點為一基本信號單位，一劃的長度的長度=3=3點的長度。點的長度。 2 2、在一個字母或數字內，各點、在一個字母或數字內，各點、劃之間的間隔應為兩點的長度。劃之間的間隔應為兩點的長度。3 3、字母（數字）與字母（數字）、字母（數字）與字母（數字）之間的間隔為之間的間隔為7 7點的長度。點的長度。. : . : 短音短音 念作念作 滴（滴（di di） : : 長音長音 念作念作 答（答（dada） 屬于不均勻電碼屬于不均勻電碼 -字符字符電碼符號電碼符號字符字符電碼符號電碼符號ANBOCPDQERFSGT莫爾斯電碼表莫爾斯電碼表HUIVJWKXLYMZ莫爾斯電碼表莫爾斯電碼表數字數字電碼符號

12、電碼符號標點符標點符號號電碼符號電碼符號1呼救2，3；4：5“”6？7！890( ) 特殊符號（同一符號）特殊符號（同一符號） AR：（停止，消息結束）（停止，消息結束） AS：（等待）（等待） K：（邀請發射信號）（一般跟隨（邀請發射信號）（一般跟隨AR，表示，表示“該你了該你了”） SK：（終止，聯絡結束）（終止，聯絡結束） BT：（分隔符）（分隔符） 莫爾斯莫爾斯快機快機 發報局用專用的鑿孔機先在紙帶上鑿出與電發報局用專用的鑿孔機先在紙帶上鑿出與電文字符相對應的圓孔，再把這種鑿孔紙帶在文字符相對應的圓孔，再把這種鑿孔紙帶在莫爾斯電碼自動發報機上發送，收報局則用莫爾斯電碼自動發報機上發送，

13、收報局則用波紋收報機在紙帶上錄出點劃電碼，其通報波紋收報機在紙帶上錄出點劃電碼，其通報速率可以比人工發報快幾倍到速率可以比人工發報快幾倍到20倍左右。倍左右。 波紋符號波紋符號五單位電碼五單位電碼 均勻電碼，每個字符由長度相等的五個電脈沖均勻電碼，每個字符由長度相等的五個電脈沖組成有組成有25即即32種不同的組合代表字母，又可代種不同的組合代表字母，又可代表數字和標點符號。電傳打字機是采用五單位表數字和標點符號。電傳打字機是采用五單位電碼的電報機電碼的電報機 電傳打字機是采用五單位電碼的電報電傳打字機是采用五單位電碼的電報機機 1857年召開的第一屆國際電報大會說與聽都用一個帶說與聽都用一個帶

14、振動的電磁鐵，聽振動的電磁鐵，聽的時候扣在耳朵上，的時候扣在耳朵上，當受話器用，說的當受話器用，說的時候放在嘴前，時候放在嘴前，當送話器用，當送話器用，很不方便很不方便,而且距離很近。而且距離很近。 貝爾發明電話貝爾發明電話S.O.S.是國際莫爾斯電碼救難信號，并非任何單字的縮是國際莫爾斯電碼救難信號，并非任何單字的縮寫。鑒于當時海難事件頻繁發生，往往由于不能及時發寫。鑒于當時海難事件頻繁發生，往往由于不能及時發出求救信號和最快組織施救，結果造成很大的人員傷亡出求救信號和最快組織施救，結果造成很大的人員傷亡和財產損失，國際無線電報公約組織于和財產損失，國際無線電報公約組織于1908年正式將它年

15、正式將它確定為國際通用海難求救信號。這三個字母組合沒有任確定為國際通用海難求救信號。這三個字母組合沒有任何實際意義，只是因為它的電碼何實際意義，只是因為它的電碼 .-.（三個圓點，三（三個圓點，三個破折號，然后再加三個圓點）在電報中是發報方最容個破折號，然后再加三個圓點）在電報中是發報方最容易發出，接報方最容易辨識的電碼。易發出，接報方最容易辨識的電碼。在在1908年之前，國際公海海難求救信號為年之前，國際公海海難求救信號為C.Q.D.。SOS、CQD 1912年，泰坦尼克號事件，發出年，泰坦尼克號事件，發出SOS。 在在“泰坦尼克泰坦尼克“號撞上冰山之前的幾小時號撞上冰山之前的幾小時里，其它

16、船只已經發出警告：里，其它船只已經發出警告：“北緯北緯42度度至至41.5度，西徑度，西徑49度至度至50.3度發現巨大冰度發現巨大冰群和巨型冰山。群和巨型冰山。”可惜，這一生命攸關的可惜，這一生命攸關的信號，信號，“泰坦尼克泰坦尼克”號的報務員無法收到，號的報務員無法收到，因為他正忙于為有錢的乘客發送私人電報。因為他正忙于為有錢的乘客發送私人電報。 電訊室接到電訊室接到七七份電報：份電報：“冰塊，大片冰塊冰塊，大片冰塊!”但這電訊并沒有引起船長的注意。但這電訊并沒有引起船長的注意。 當當“泰坦尼克泰坦尼克”號撞上冰山下沉之際，發報員一號撞上冰山下沉之際，發報員一遍又一遍地發出求救信號，同樣可

17、惜，周圍的船遍又一遍地發出求救信號，同樣可惜，周圍的船只也無法收到，因為報務員都已進入夢鄉。只也無法收到，因為報務員都已進入夢鄉。 此時此刻，只有一個人收到了此時此刻，只有一個人收到了“泰坦尼克泰坦尼克”號的號的呼救信號，他就是后來因此而一度聞名于世的救呼救信號，他就是后來因此而一度聞名于世的救世英雄薩洛夫。他遠在紐約市澳納梅克大樓樓頂世英雄薩洛夫。他遠在紐約市澳納梅克大樓樓頂上，正在無線電接收臺前工作。他果斷地立刻通上，正在無線電接收臺前工作。他果斷地立刻通過無線電廣播向全世界通報這一舉世震驚的消息，過無線電廣播向全世界通報這一舉世震驚的消息，這才啟動了這才啟動了“近水撲遠火近水撲遠火”的營

18、救。遺憾的是，的營救。遺憾的是，“泰坦尼克泰坦尼克”號終于葬身大海，號終于葬身大海，1500名乘客喪名乘客喪生，生，705人獲救。時間定格于：人獲救。時間定格于：1912年年4月月15日日凌晨。凌晨。 初生的電信和初生的電信和“泰坦尼克泰坦尼克”號的關系令人尋味。號的關系令人尋味。CQD 泰坦尼克海難發生初期，其他船只和救助組織坦尼克海難發生初期，其他船只和救助組織之所以沒有能夠及時組織施救，主要是因為他之所以沒有能夠及時組織施救，主要是因為他們不明白船上發報員開始發出的過時的們不明白船上發報員開始發出的過時的C.Q.D.求救信號。直到整個船只都快沒入大海才發出求救信號。直到整個船只都快沒入大

19、海才發出了了S.O.S.求救信號。求救信號。，“ “泰坦尼克泰坦尼克” ”號發出了號發出了“ “CQD MGY”的呼救信號的呼救信號有人說是有人說是“Come Quickly Danger”，MGY是是”泰坦尼泰坦尼克克”號的無線電呼叫代號。號的無線電呼叫代號。英國的無線電操作員很少使用英國的無線電操作員很少使用SOS信號，他們更喜歡老信號，他們更喜歡老式的式的CQD,第二天才被附近的第二天才被附近的加利福尼亞號加利福尼亞號收到收到無線電廣播無線電廣播 調制：音頻加到等幅高頻電磁波上。解調：音頻從調制調制：音頻加到等幅高頻電磁波上。解調：音頻從調制電磁波中取出。也稱檢波。電磁波中取出。也稱檢波

20、。 19061906，美國費辛敦。傳送語言、音樂試驗。，美國費辛敦。傳送語言、音樂試驗。 1914，報話機，一次大戰，報話機，一次大戰50s電子管式，大型。電子管式，大型。 19151915，俄，俄，200KW.200KW.電臺，實現彼德堡電臺，實現彼德堡沙皇村的無線沙皇村的無線電話。電話。 19161916，越洋電話。，越洋電話。 19081908，. .紐約，無線電轉播音樂會。紐約，無線電轉播音樂會。 19191919，英、無線電廣播。，英、無線電廣播。 1922.1922.，美，紐約，無線電廣播。，美，紐約，無線電廣播。 19231923，法，埃菲爾鐵塔作天線。，法，埃菲爾鐵塔作天線。

21、至至19251925，美，美578578個電臺。個電臺。19261926，英，英20kw20kw電臺。電臺。費辛敦費辛敦右圖為右圖為1919年美國年美國馬可尼公司馬可尼公司的的6.5千瓦千瓦廣播廣播發射機發射機 19221922，美，最便宜的收音機（礦石），美，最便宜的收音機（礦石）25.5025.50美元；高級的美元；高級的32.5047.0032.5047.00美元；豪華型五個美元；豪華型五個管，管，401401美元。美元。 19231923，中國上海開始無線電廣播。上海亞美，中國上海開始無線電廣播。上海亞美公司開始生產收音機。公司開始生產收音機。 19391939，延安新華廣播電臺。，延

22、安新華廣播電臺。業余電臺業余電臺 短波，業余愛好者發現的（短波，業余愛好者發現的（1920s）?？侩婋x層）?？侩婋x層反射反射 。 發展技術。服務公眾。和平。友誼。救災。排難。發展技術。服務公眾。和平。友誼。救災。排難。搶險。搶險。 “經正式核準的，出于個人興趣，不是出于商經正式核準的，出于個人興趣，不是出于商業目的，進行自我訓練，相互通信和技術研究的業目的，進行自我訓練，相互通信和技術研究的無線電通信業務無線電通信業務”。如下棋、釣魚一樣，業余無。如下棋、釣魚一樣，業余無線電是一種愛好。在全世界不分年齡、性別、身線電是一種愛好。在全世界不分年齡、性別、身份，上至國家元首（前約旦國王候賽因，前印

23、度份，上至國家元首（前約旦國王候賽因，前印度總統拉總統拉.甘地）；下至上學的中學生，都可以借甘地）；下至上學的中學生，都可以借助電波作媒介，平等地利用業余無線電進行交流。助電波作媒介，平等地利用業余無線電進行交流。1。無線電波段的劃分。無線電波段的劃分 名稱名稱f 應用應用 低頻（低頻（LF）30300KHZ100001000m導航、通信導航、通信 中頻中頻(MF)3003000KHZ1000100m廣播廣播 高頻高頻(HF)330MHZ10010m電報、廣播電報、廣播 基高頻基高頻(VHF)30300MHZ101m雷達、電視、雷達、電視、無線電導航無線電導航 基高頻基高頻(VHF)30300

24、MHZ101m雷達、電視、雷達、電視、無線電導航無線電導航特高頻特高頻( HF)3003000MHZ10010cm雷達、導航、雷達、導航、電視、中繼電視、中繼特高頻特高頻(SHF)3G30HZ101cm雷達、導航、雷達、導航、電視、中繼電視、中繼波段頻率(MHz)電臺間隔用途LF(LW)120-300KHz長波調幅廣播MF(AM)525KHz-1605KHz9KHz中波調幅廣播HF(SW)3.5-29.7MHz9KHz短波調幅廣播及單邊帶通訊廣播波段VHF(FM)88-108MHz150KHz調頻廣播及數據廣播VHF48.5-92MHz8MHz電視及數據廣播VHF167-223MHz8MHz電

25、視及數據廣播UHF223-443MHz8MHz電視及數據廣播UHF443-870MHz8MHz電視及數據廣播關于電磁（電離）輻射關于電磁（電離）輻射電磁輻射電磁輻射電離輻射電離輻射無線電管理委員會無線電管理委員會國際電信聯盟國際電信聯盟ITU 18651865年年5 5月月1717日（國際電信日），法、德、俄、意、奧等日（國際電信日），法、德、俄、意、奧等2020個歐洲國家的代表在巴黎簽訂了個歐洲國家的代表在巴黎簽訂了國際電報公約國際電報公約，國，國際電報聯盟（際電報聯盟（International Telegraph Union International Telegraph Union ，

26、ITUITU）也宣告成立。也宣告成立。19061906年，德、英、法、美、日等年，德、英、法、美、日等2727個國家的個國家的代表在柏林簽訂了代表在柏林簽訂了國際無線電報公約國際無線電報公約。19321932年，年，7070多多個國家的代表在西班牙馬德里召開會議，將個國家的代表在西班牙馬德里召開會議，將國際電報公國際電報公約約與與國際無線電報公約國際無線電報公約合并，制定合并，制定國際電信公國際電信公約約，并決定自，并決定自19341934年年1 1月月1 1日起正式改稱為日起正式改稱為“國際電信聯國際電信聯盟盟”（International Telecommunication UnionIn

27、ternational Telecommunication Union）。）。2 2無線電波的傳播方式無線電波的傳播方式 (1(1）地波：主要傳長波和中波）地波：主要傳長波和中波 ，波長越，波長越短，衰減越大，短，衰減越大，短波短波衰減大衰減大 （2 2）天波：主要為短波（）天波：主要為短波（330MHz330MHz），中），中波（波（300KHz3MHz300KHz3MHz）亦可）亦可 （3）空間波：超短波、微波。）空間波：超短波、微波。 電離層電離層:太陽紫外線、太陽紫外線、X線及宇宙射線輻射，空氣線及宇宙射線輻射，空氣電離成離子電離成離子 D層：層：6080Km E層：層：100120K

28、m F1層：層：200Km F2層：層：200900Km短波波段收聽效果短波波段收聽效果 波長頻率波長頻率MHz 白天收聽白天收聽 11m 25.6 - 26.1 很少使用很少使用 13m 21.45 - 21.85冬天效果最好冬天效果最好;其他季節也好其他季節也好 16m 17.48 - 17.90全年優秀全年優秀(通常日落前三個多通常日落前三個多小時內效果很好小時內效果很好) 19m 15.10 - 15.80全年白天最佳波段全年白天最佳波段(通常日落通常日落前三個多小時內效果很好前三個多小時內效果很好) 22m 13.57 - 13.87應該是一年好的波段應該是一年好的波段. 25m 1

29、1.60 - 12.1最佳時刻日出、日落兩小時最佳時刻日出、日落兩小時前后前后 夜晚收聽夜晚收聽 19m 夏季晚上經常效果較好夏季晚上經常效果較好 22m 13.57 - 13.87 MHz夏季使用夏季使用 25m 最佳時刻日出、日落兩小時前后最佳時刻日出、日落兩小時前后 31m 9.400 - 9.90 MHz 最佳全年夜晚波段最佳全年夜晚波段,從從日落兩小時前直到深夜日落兩小時前直到深夜. 41m 7.100 - 7.60 MHz天黑以后天黑以后. 全年晚上收聽全年晚上收聽效果好效果好 49m 5.80 - 6.20MHz 天黑后天黑后. 全年晚上最佳全年晚上最佳波段波段傳播方式傳播方式短

30、波在電離層的傳播短波在電離層的傳播（此圖有無錯誤？）（此圖有無錯誤？）長波電臺長波電臺地下電臺地下電臺 左：收音機改左：收音機改裝的收報機裝的收報機 右：自制的發右：自制的發報機報機 （李白電臺）（李白電臺）利用無線電作弊已進入高科技時代利用無線電作弊已進入高科技時代微型口腔骨傳導耳機微型口腔骨傳導耳機3無線電信號的傳送無線電信號的傳送 傳送語言、音樂、圖像。音頻、視頻信號變傳送語言、音樂、圖像。音頻、視頻信號變為電訊號為電訊號發射無線發射無線電磁波。要有效輻射電磁波。要有效輻射電磁波能量，發射天限長度應電磁波能量，發射天限長度應=1/2=1/2電磁波長。電磁波長。 調幅方式（調幅方式（AMA

31、M） 調頻方式（調頻方式（FMFM）阿姆斯特朗阿姆斯特朗19331933年發明的年發明的頻率調制方法。頻率調制方法。19411941年元旦，美國年元旦，美國2525家調頻家調頻電臺同時開業，在世界上首先開始了調頻廣電臺同時開業，在世界上首先開始了調頻廣播。播。 。調幅波調幅波調頻波調頻波載波載波調頻波調頻波調幅波調幅波調制波調制波加載與卸載加載與卸載無線電廣播信號的發送無線電廣播信號的發送4 4無線電波的接收無線電波的接收 組成：組成： 天線天線接收空間電磁波，產生感應接收空間電磁波，產生感應電動勢。電動勢。 調諧電路調諧電路選擇不同頻率的電臺信選擇不同頻率的電臺信號。檢波電路號。檢波電路即解

32、調。從高頻信即解調。從高頻信號中分離出音頻信號。號中分離出音頻信號。年年 代代 收音機基本電路和常用信號放大元收音機基本電路和常用信號放大元件件 主要民用廣播制式和主要民用廣播制式和波段波段 1 9 2 0 -1 9 2 0 -19601960年代年代1 9 5 0 -1 9 5 0 -19701970年代年代1 9 7 0 -1 9 7 0 -19801980年代年代19901990年代年代電子管電路電子管電路/ /直放式，外差式直放式，外差式晶體管電路晶體管電路/ /外差式，多次變頻外差式，多次變頻集成電路集成電路/ /外差式，多次變頻，數外差式，多次變頻，數字調諧字調諧集成電路集成電路/

33、 /外差式，多次變頻，數外差式，多次變頻，數字調諧字調諧長波長波/ /中波中波/ /短波短波中波中波/ /短波短波/ /調頻調頻中波中波/ /短波短波/ /調頻調頻中波中波/ /短波短波/ /調頻調頻/ /數字數字廣播廣播三直放式收音機三直放式收音機 無電源收音機無電源收音機礦石收音機。礦石（天然的二礦石收音機。礦石（天然的二極管）具有單向導電性極管）具有單向導電性 。 有人發現了很多不同的兩種導電體接觸點具有單有人發現了很多不同的兩種導電體接觸點具有單向導電性能，其中黃銅絲與方鉛礦、黃銅礦與鋼向導電性能，其中黃銅絲與方鉛礦、黃銅礦與鋼絲的接觸點性能突出，被用作檢波器的首選，稱絲的接觸點性能突

34、出，被用作檢波器的首選，稱礦石檢波器，使用礦石檢波器的收音機便是礦石礦石檢波器，使用礦石檢波器的收音機便是礦石收音機了。收音機了。 C1LC耳機耳機天線天線礦石礦石地線地線礦石收音機電路礦石收音機電路檢波電路的基本原理：當輸入電壓檢波電路的基本原理：當輸入電壓大于電容上電壓時，電容充電，輸大于電容上電壓時，電容充電，輸入電壓小于電容器上電壓時，電容入電壓小于電容器上電壓時，電容放電，充電快，放電慢，達到平衡放電，充電快，放電慢，達到平衡時，電容上的電壓將會不失真地跟時，電容上的電壓將會不失真地跟隨已調波的包洛線變化，再經隔直隨已調波的包洛線變化，再經隔直就會輸出調制波信號。就會輸出調制波信號。

35、檢波原理檢波原理20年代的礦年代的礦石收音機石收音機內部結構活動礦石礦石收音機礦石收音機（仿古制作）直放式直放式 直放式即在礦石機的基礎上加放大電路直放式即在礦石機的基礎上加放大電路。 缺點是高、低頻的放大量不一致。頻率缺點是高、低頻的放大量不一致。頻率f高時、高時、放大下降。收高、低頻的電臺效果很不一致。放大下降。收高、低頻的電臺效果很不一致。 直放式直放式 有一種提高靈敏度、選擇性的方法有一種提高靈敏度、選擇性的方法再生電路。再生電路。1921年美國的費里斯特發明年美國的費里斯特發明 來復式電路來復式電路 節省元器件節省元器件 ，“一管多用一管多用”。 如電子管有一種復合管如電子管有一種復

36、合管二極五極管，一管三二極五極管，一管三用：高頻放大、檢波、低頻放大。用：高頻放大、檢波、低頻放大。 一只晶體管兼高頻放大和低頻放大。一只晶體管兼高頻放大和低頻放大。功放功放再生再生再生式收音機再生式收音機輸 入 回輸 入 回路路高 頻 放高 頻 放大大低 頻 放低 頻 放大大功率功率放大放大檢波檢波再生再生來復式收來復式收音機音機來復式二管機電路來復式二管機電路機殼為1935-1939年左右產品. 30年代日本四管再生式年代日本四管再生式四超外差式接收機四超外差式接收機 為克服直放式高低頻端放大不一致靈敏為克服直放式高低頻端放大不一致靈敏度不均勻，對元器件及電路要求高的問度不均勻，對元器件及

37、電路要求高的問題，出現一種超外差式接收電路。題，出現一種超外差式接收電路。 超外差電路將外來信號統一變成一個固超外差電路將外來信號統一變成一個固定頻率的信號進行放大。此頻率即為中定頻率的信號進行放大。此頻率即為中頻。調幅收音機中頻為頻。調幅收音機中頻為465KHz465KHz。（調頻。（調頻為為10.8MHz10.8MHz，電視為，電視為38MHz38MHz）。收音機）。收音機接收不同頻率的信號都具有相同的放大接收不同頻率的信號都具有相同的放大能力。中放電路還能根據外來信號的強能力。中放電路還能根據外來信號的強弱自動調整放大倍數，使弱信號得到增弱自動調整放大倍數，使弱信號得到增強，強信號放大倍

38、數減少，對不同強弱強，強信號放大倍數減少，對不同強弱的電臺接收效果趨于一致。的電臺接收效果趨于一致。 19001900年馬可尼發明調諧回路，提高了靈敏年馬可尼發明調諧回路，提高了靈敏度和選擇性。但高頻放大電路帶來一系列度和選擇性。但高頻放大電路帶來一系列困難。調諧困難、結構復雜，易出現前后困難。調諧困難、結構復雜，易出現前后級反饋。級反饋。 19121912年，美國的阿姆斯特朗提出超外差接年，美國的阿姆斯特朗提出超外差接收原理。收原理。 1901年，美國的費辛頓，為了使人可聽到年，美國的費辛頓，為了使人可聽到滴滴答答的電碼聲提出外差法。在電報接滴滴答答的電碼聲提出外差法。在電報接收機中預先產生

39、一個頻率比接收信號高一收機中預先產生一個頻率比接收信號高一個音頻的信號個音頻的信號f2（稱為本機振蕩信號），（稱為本機振蕩信號），f2 =f1+音頻，音頻，f1為接收的無線電信號，經混為接收的無線電信號，經混頻后產生一個差頻信號即音頻信號，就可頻后產生一個差頻信號即音頻信號，就可聽到了。聽到了。f2 -f1 = f1 +f2 -f1 = f1 +音頻音頻- f1 =- f1 =音頻。音頻。輸入回路輸入回路混頻電路混頻電路本機振蕩本機振蕩f1f2 = f1+音頻音頻f2 f1 = 音頻音頻外差法差拍原理差拍原理 合成電壓幅值合成電壓幅值變化包絡線的變化包絡線的頻率頻率f f0 0=f=f2 2-

40、f-f1 1 超外差法超外差法輸入回路輸入回路混頻電路混頻電路本機振蕩本機振蕩f1f2 = f1+中頻中頻f2 f1 = 中頻中頻選頻電路選頻電路（中周）（中周）中頻中頻變頻電路變頻電路（本振（本振+混頻）混頻） 超外差式，就是將外差式中的超外差式，就是將外差式中的“差頻差頻”（音頻）信號改為超音頻。頻率比音頻高（音頻）信號改為超音頻。頻率比音頻高得多（得多（465KHZ465KHZ），但仍比接收的外來信號），但仍比接收的外來信號低得多。此頻率即中頻。本機振蕩信號自低得多。此頻率即中頻。本機振蕩信號自動跟蹤外來信號，差頻始終保持為中頻。動跟蹤外來信號，差頻始終保持為中頻。 19201920S

41、S后生產超外差式收音機。是一項重后生產超外差式收音機。是一項重大的發明，奠定了現代無線電接收理論的大的發明，奠定了現代無線電接收理論的基礎。以后的電視、微波通信，衛星通信、基礎。以后的電視、微波通信，衛星通信、遙測、導航、雷達等均用此法。遙測、導航、雷達等均用此法。 進展：二次變頻進展：二次變頻二次變頻二次變頻 鏡頻干擾鏡頻干擾: : 當振蕩頻率與外來信號頻率相差一個中頻當振蕩頻率與外來信號頻率相差一個中頻頻率（頻率（465kHz465kHz）時，信號通過中頻放大器）時，信號通過中頻放大器獲得放大獲得放大:f:f振振f f信信f f中中 如果外來信號頻率比振蕩頻率高一個中如果外來信號頻率比振蕩

42、頻率高一個中頻頻:f:f鏡鏡f f振振f f中，同樣也能通過獲得放中，同樣也能通過獲得放大。大。 兩式相加可得兩式相加可得f f鏡鏡f f信信2f2f中，如下圖：中，如下圖：|-465kHz-|-465kHz-|-465kHz-|-465kHz-|f f信信 f f振振 f f鏡鏡例例:f:f信信= 550kHz= 550kHz， f f振振=1015kHz =1015kHz ， f f鏡鏡=1480kHz=1480kHz 二次變頻：先將電臺信號變頻到第一中頻二次變頻：先將電臺信號變頻到第一中頻（如（如10.7MHz10.7MHz），再將該第一中頻通過第二），再將該第一中頻通過第二次變頻變換到

43、通常的次變頻變換到通常的465kHz465kHz即第二中頻。即第二中頻。 以以15480kHz為例，第一中頻為為例，第一中頻為10.7MHz，那么本振頻率為那么本振頻率為26180 kHz，鏡頻為，鏡頻為36880 kHz，遠高于，遠高于15480kHz，短波，短波II接收范接收范圍在圍在722 MHz的最高段也還差的最高段也還差14 MHz，應該是都被抑制了。應該是都被抑制了。 直流收音機美國ZENITH無線電收音機50年代NATIONAL（樂聲）真空管收音機（直流）手搖發電木制品家用無線電收音機手搖發電木制品家用無線電收音機MG-21CAMFM2與與TV(112ch)，內有充電器，手動發電

44、后能使用，內有充電器，手動發電后能使用8-10小小時時手搖發電收音機手搖發電收音機（照明、收音機、手搖發電）（照明、收音機、手搖發電）AM:5401600KHzFM:76108MHz(TV13ch)戶外收音機戶外收音機手表收音機手表收音機二波段六燈收音機二波段六燈收音機-海燕海燕D322-1 內部結構東方紅東方紅-八燈六波段琴鍵式收八燈六波段琴鍵式收音機音機 牡丹牡丹941-A/C型型9晶體管晶體管3波段收音機波段收音機 牡丹牡丹941-A/C型型9晶體管晶體管3波段波段收音機收音機 （二）超外差式收音機組成及工作原理（二）超外差式收音機組成及工作原理 組成：組成： 1。輸入調諧回路。輸入調諧

45、回路 2。變頻。變頻 電路電路 3。中頻放大。中頻放大 4。檢波電路。檢波電路 5。自動增益控制電路（。自動增益控制電路（AGC） 6。低頻放大。低頻放大 7 7。功率放大。功率放大 超外差式收音機流程框圖超外差式收音機流程框圖輸入電路輸入電路 揚聲器揚聲器 混頻混頻電路電路 VT1輸入輸入電路電路 功率功率放大放大VT5、6 中頻中頻放大放大VT2本機本機振蕩振蕩 檢波檢波電路電路 VT3低頻低頻放大放大VT4 AGC 流程框圖及各級增益流程框圖及各級增益 1 1輸入調諧回路輸入調諧回路 磁性天線線圈磁性天線線圈T T1 1的的abab端與可變電容器端與可變電容器C CA A 。構成。構成L

46、CLC調諧回路，選出需要的信號。調諧回路，選出需要的信號。 2 2變頻電路變頻電路 本機振蕩：本機振蕩：VTVT1 1、T T2 2、可變電容器、可變電容器C CB B組成振蕩電組成振蕩電路，產生一個高出接收信號頻率路，產生一個高出接收信號頻率f f外外一個中頻頻率一個中頻頻率（465KHz465KHz）的等幅振蕩信號。）的等幅振蕩信號。 混頻電路：由混頻電路：由VTVT1 1完成。本振，混頻合稱變頻，完成。本振，混頻合稱變頻，（也有分成兩個管來完成的）?；祛l產生多個頻（也有分成兩個管來完成的）。混頻產生多個頻率信號：差頻率信號：差頻f f本本f f外外、還有、還有f f本本+f+f外外、 f

47、 f本本、f f外外等。等。 選頻電路：中頻變壓器（中周）選頻電路：中頻變壓器（中周）T T3 3的初級線圈和的初級線圈和與之并聯的電容器，諧振于與之并聯的電容器，諧振于465KHz465KHz，使中頻通，使中頻通過，其他信號被抑制。過，其他信號被抑制。變頻管變頻管VT1465KHzCACB選頻器選頻器（中周）（中周）振蕩回路振蕩回路輸入回路輸入回路變頻原理圖變頻原理圖T3T1T2雙連可變電容器 3 3中頻放大電路：中頻放大電路： 由中周由中周T3T3、T4T4、中放晶體管、中放晶體管VT2VT2組成組成, ,放大放大中頻信號，中頻信號，T3T3、T4T4起選頻作用。起選頻作用。 4 4檢波電

48、路：檢波電路： 本機由三極管本機由三極管VTVT3 3完成，兼有一定的低頻電完成，兼有一定的低頻電流放大作用。流放大作用。VTVT3 3的發射結（的發射結（PNPN結），具結），具有二極管功能，進行檢波。有二極管功能，進行檢波。C C5 5傍路高頻傍路高頻（中頻）成分。音頻成分通過電位器（中頻）成分。音頻成分通過電位器R RP P。三極管做檢波有一定的失真。三極管做檢波有一定的失真。 5自動增益控制電路（自動增益控制電路（AGC）：）： 使收強臺時中放倍數使收強臺時中放倍數；收弱臺時中放倍數；收弱臺時中放倍數較高。這樣強弱臺接受效果較一致。較高。這樣強弱臺接受效果較一致。選頻器選頻器（中周）（

49、中周）選頻器選頻器（中周）（中周）中放管中放管VT2AGC控制電壓控制電壓強臺時強臺時VT2放大放大弱臺時弱臺時VT2放大放大T4T3中放中放選頻器選頻器（中周）（中周）AGC形形成電路成電路去低頻放大電路去低頻放大電路去中頻放大電路去中頻放大電路控制中放增益控制中放增益VT3音量調節音量調節檢波與自動增益控制檢波與自動增益控制 6 6低頻放大：低頻放大： 由低頻放大晶體管由低頻放大晶體管VTVT4 4完成。完成。R RP P控制大控制大小。小。 7 7功率放大功率放大 由輸入變壓器由輸入變壓器T5T5、低頻放大晶體管、低頻放大晶體管VT5VT5、VT6VT6輪流工作，組成甲乙類推挽式功率輪流工作，組成甲乙類推挽式功率放大器。放大器。OTLOTL（無輸出變壓器）方式。（無輸出變壓器）方式。 低放、功放低放、功放T5VT4VT6VT5BLC9信號倒相信號倒相低頻放大低頻放大功率放大功率放大音頻信號音頻信號輸入輸入收音機技術指標收音機技術指標 1、靈敏度收音機正常工作時，天線上感應的最小信、靈敏度收音機正常工作時，天線上感應的最小信號場強或電動勢。使用磁性天線接收信號時，用電場強號場強或電動勢。使用磁性天線接收信號時，用電場強度度mVm表示；使用外接天線或拉桿天線時，靈敏度表示；使用外接天線或拉桿天線時，靈敏度用電動勢用電動勢V 2、選擇性、