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课题一 无线电通讯体系的根本组成 ◆ 常识点 ¤ ¤ ¤ 无线发射设备的根本原理和组成 无线接纳设备的根本原理和组成 了解无线接纳设备中的超外差接纳技能 使命方针 经过本课题的学习，把握无线通讯体系的根本组成，了解超外差接纳根本原理。 课题导入 图１－１ 无线所示， 是咱们十分了解的收音机收听播送电台节目的示意图。 在这个电台节目接 收进程中，电台播音员（节目源）、发射机、发射天线、收音机缺一不可，别离完结了信号的产 生、改换、发射、传输和接纳，组成了一个根本的无线通讯体系。当接纳本地电台节目时声响效 果很好，而当接纳外地间隔较远电台节目时声响效果有时好，有时差；有时咱们还会发现，不同 品牌、价位的收音机，其接纳效果也各不相同，而且调频波段接纳的音质要优于调幅波段，其原 因咱们会在今后的课题学习中逐渐提醒。 除了以上无线播送体系以外，还有许多不同功用，不同运用场合的无线通讯设备，例如咱们 家庭运用的用于接纳处理图画的电视接纳机， 公安部门常运用的对讲机， 便于随身携带的移动电 话（手机），教师上课运用的无线教育扩音器等等。尽管其外观、体积、功率、传送信息内容差 异很大， 但组成这些通讯设备最根本的电路结构是极为相同或类似的， 高频电子技能所研讨的正 是组成这些通讯体系设备的最根本电路。 相关常识 一、通讯体系的根本组成 从发送者到接纳者之间信息的传递称为通讯。 运用电信号传输信息的体系称通讯体系， 也称 电信体系。通讯体系根本组成可由如图１－２所示方框图表明。它由输入、输出改换器，发送、 接纳设备和信道等部分组成。其各部分的意义如下： 图１－２ 1．信源 ． 通讯体系的根本组成方框图 信源是指需求传送的原始信息。如言语、音乐、图画、文字等，往往是以机械振动、光强等 物理量为载体出现。 2．输入改换器 ． 将信源非电物理量转换为电信号的设备。 如麦克风将机械振动转换为音频电信号； 光电管将 光图画信号转换为视频电信号。这些信号频率较低，不便于在信道中传输，常称之为基带信号。 依据信源转换为电信号的方法，可分为模仿通讯、数字通讯： （1）模仿信号：改换后信号电压或电流为随信源物理量线性接连改变的信号。 ） 模仿信号： （2）数字信号 ）数字信号：改换后信号电压或电流随信源物理量非接连、离散改变的信号，常选用二 进制数字信号。 依据以上不同的信号类型而组成的发射、接纳处理的通讯体系别离称为模仿通讯和数字通 信。本课程首要研讨的是模仿通讯体系。 3．发送设备 ． 发送设备用于将输入的基带电信号变成适合于信道传输的信号。 发送设备在无线通讯体系中 也称发射设备，发射信号常称为射频信号。图１－３（ａ）为无线电测向信号源，可发射摩尔斯 【１】 电报码 ，属无线．接纳设备 接纳设备效果是把发送设备发送的有用信号从很多的信号和噪声中选取出来。 图１－３ （ｂ） 【２】 为无线电测向机 ，属无线 无线电测向设备 a 无线测向发射信号源 b PJ-80 无线测向机 同一体系的发射与接纳设备合作组成完好的通讯体系； 不同的通讯体系， 其发送和接纳设备 一般不能通用。发送设备与接纳设备是组成通讯体系的中心。 有些通讯设备具有发射与接纳两种功用，如便携式短波电台、对讲机、手机等，它们都具有 信号的收发功用，常称之为双工。 5．信道 ． 信道是信息传输的通道，也称传输前言，可分为有线信道和无线信道两大类，相应的称为有 线）有线通讯：运用各种导线作为信道来传输信号的通讯方法，如图 1-4 所示。有线通讯 ）有线通讯： 信道多为同种电缆、双绞线及光纤等，信号不容易遭到搅扰，运用很广泛。 图 1-4 常见的有线信道 架空明线）无线通讯 ）无线通讯：无线电信息传输体系是运用无线电波在空间的传达来完结信息的传递。为 了确保信息的有用传输， 常经过相应的天线完成高频电信号的发射与接纳。 不同频率高频信号所 需天线巨细、尺度、形状各不相同，小的仅几厘米，大到几百米高度。图 1-5 是两种无线 无线通讯天线 无线电通讯体系中， 无线信道多为大气层或外层空间。 因为无线电波能便利 方便地在空间传达，所受约束较少，因而广泛运用于播送、电视、通讯、雷达和 导航等范畴。 ６．输出改换器 用于将接纳输出的电信号恢复出原始信息。 如功率扩大器与扬声器将音频电 信号转换为扬声器纸盆的机械振动。 ７．噪声与搅扰 信号在传输进程中， 不可防止地会遭到各种噪声的搅扰。 噪声按其来历一般 可分为外部噪声和内部噪声两大类。 外部噪声包含自然界存在的各种电磁波搅扰 (闪电、宇宙射线、太阳辐射等)，工业上强力电机、电力机车、电焊机等作业时 发生的电磁辐射和其它无线电设备发射的信号等。 内部噪声则是指电子设备自身 发生的各种噪声。因而，噪声与搅扰不只存在信道，也存在于发射、接纳的整个 电路中，通讯体系要尽量防止噪声的搅扰。 二、典型的无线发射设备的组成 典型的调幅发射机的组成方框图如１－６所示， 调频发射机的根本框图如图 １－7，图１-8 为调频无线话筒发射器什物。下面以图１－６调幅发射机原理框 图介绍组成发射机的各首要电路的效果。 图１－６调幅发射机原理框图 图１－7 调频发射机原理框图 图１－8 无线．音频（话筒）扩大器 音频 （话筒） 扩大器又称为调制信号扩大器， 用来扩大话筒或音乐的电信号， 输出满意强的音频调制信号； 一般， 低频扩大器是由几级小信号低频电压扩大器 或集成运算扩大器组成， 图１－8 中是由 MC4558 集成运算扩大器及阻容元件组 成。音频电路测验常选用如表１－１中 A 点正弦波波形输入测验。 2．振动器 振动器用来发生频率安稳的高频振动信号，其功能的好坏直接影响到发射机 的正常作业，振动电路常用的有 LC 振动器，石英晶体振动电路等。振动器输出 等幅的高频正弦波，如表１－１中 B 点波形所示。 表１－１ 发射机原理框图中各点波形示意图 A 点的波形 B 点的波形 C 点的波形 石英晶体的频率安稳性极好，高功能发射设备多选用石英晶体振动器或石英 晶体频率锁相的压控振动器。 3．倍频器 各种振动电路，尤其是选用石英晶体的振动电路，受晶体基频的约束及散布 参量的影响，难以发生太高的振动频率，所以电路上往往选用倍频器倍频，使高 频振动的频率倍增到所需的载波频率上，以满意较高载频的要求。 4．调制器 用调制信号(如音频信号)去操控等幅的高频振动某参量的进程，称为调制。 浅显地讲，调制便是把调制信号的信息“装载”到载频 (载波)上去。经过调制 后的高频振动称为已调信号或已调波。因为载波的频率很高，可用尺度较小的天 线以电磁波的方法将其发射到空中，传向远方，表１－１中 C 点波形为经调幅 后的波形。调制电路是组成无线电发射设备必不可少的单元。可分为以下三种调 制： 当被操控的是高频振动的起伏时， 这种调制称为起伏调制， 简称调幅(AM)。 当被操控的是高频振动的频率时， 这种调制称为频率调制， 简称调频(FM)。 当被操控的是高频振动的相位时， 这种调制称为相位调制， 简称调相(PM)。 5．高频功率扩大器 高频功率扩大器简称高频功放，它的效果是对已调 (制)信号扩大到满意大 的功率，最后由天线以电磁波方法辐射出去，满意发射功率的要求。一起，高频 功率扩大器往往具有滤波效果， 滤除不需求的杂波调和波重量， 坚持已调波有用 信号的纯洁，下降杂波搅扰。 依据功率要求，高频功率扩大器常选用较大功率的高频晶体管，而在短间隔 微功率发射运用上仍可选用小功率高频晶体管。 6．发射天线 天线的效果是将已调高频载波经天线辐射出去，在空间形成交变的电磁波并 传向远方。天线的好坏直接影响到发射间隔和功能。不同频段、不同运用的发射 机装备的天线各不相同，大至抛物面天线、阵列天线、背射天线，小到半波振子 天线、开槽天线和微型印制天线，视运用场合、用处、频段、效果间隔等要素而 定。 不同用处的发射设备，对发射电路的要求各有不同。一般要求发射电路的频 率安稳度要高，发射输出功率满意，效率高，功耗小。 三、典型的无线接纳设备的组成 收音机是最典型的无线电调幅接纳设备， 其组成方框图及各点波形如图 1-9 所示， 图 1-10 为调幅收音机什物图，其首要单元电路有： 图 1-9 调幅收音机原理框图 图 1-10 集成电路收音机电路板图 1． 高频扩大器 用来对天线所接纳到的有用高频信号进行开始的挑选和扩大， 并对其他频率 的无用信号进行按捺。 2． 混频器 是超外差式接纳机的中心，其效果是将高频扩大器输出的高频己调信号（调 幅信号）和本机振动器所供给的高频等幅信号，在混频器中完成变频。这儿本机 振动器所供给的振动频率比接纳的高频己调信号的载频高一个中心频率， 在混频 器输出端就可取得载频频率为二者频率之差的较低的中频信号，这是“超外差” 式接纳机称号的由来。 现在大多数的无线电接纳设备如无线电播送接纳机 (收音机)，电视接纳机、 短波通讯电台、雷达接纳机等，都选用“超外差”接纳方法。超外差接纳机具有 接纳灵敏度高，挑选性好，结构简略的特色，混频器是其重要特征。 3． 中频扩大器 用来扩大中频信号，中频频率较低且是固定频率，因而中频扩大器的挑选性 和增益都可做的较高，使整机的接纳功能进步。 4． 检波器 用于从中频信号中“取出”调制信号，这个进程称为解调，调幅波的解调也 称检波。这儿中频信号的包络线的形状与高频己调信号相同，仍携有本来调制信 号的信息(拜见表１－2 F 点的波形)，检波器从中频调幅信号中取出含信息的包 络信号成份，经低频扩大器扩大，送到耳机或扬声器中转变为声响信号。 图中可拜见波形改换状况， 无线接纳设备的作业进程与发射设备相反， 它的 使命是把经过空间传来的电磁波接纳下来， 选出所需的已调波信号， 并把它复原 为本来的调制信号，以推进输出改换器，取得所需的信息。 |
