无线电信号的传送与接收

1．无线电信号的发送发送电磁波的目的是要完成通信任务，也就是说要把一定的信息、语言、音乐、图像传送给接收者。因此，首先要把语言、音乐或图像等转变成电信号，然后将这电信号送往发射天线，以电磁波的形式发送出去。但是理论与实践证明要有效地辐射电磁能量，发射天线的长度必须等于电磁波波长的1／2。要发送频率为20～20000Hz的音频信号，发射天线的长度约15×107m，要制造这样长度的天线是不现实的，因此直接发送音频信号是行不通的。为了得到可实现酌天线长度，并能有效地辐射电磁波能量，信号频率必须是高频的（对应波长短）。如何使高频率信号能携带语言、音乐或图像的信号呢？

众所周知，一个交流电的特征可以用它的振幅、频率和相位3个参数来表示。高频率振荡信号同样是一个交流信号，它的特征同样可以用振幅、频率和相位3个参数来表示，只是频率比较高。因此，只要用语言、音乐或图像等转换的电信号去控制这3个参数中任一个参数，使之变化遵循控制信号变化的规律，这样就可使高频信号能携带语言、音乐或图像信号的信息。

在无线电技术中称这种控制过程为调制，控制信号称调制信号；被控制的正弦波称载波。因为可以有3种方式控制正弦交流电的3个参数，所以通常称JMK063BJ104MP-F.html" target="_blank" title="JMK063BJ104MP-F">JMK063BJ104MP-F控制振幅为调幅方式；控制频率为调频方式；控制位相为调相方式。

在无线电广播中，常用的调制方式有调幅和调频两种，但以调幅用的最为普遍。所谓调幅就是使高频振荡电流的振幅随着调制信号的变化而变化。图6-3所示，是音频信号调制高频振荡电流各主要过程的信号波形图。在一个音频信号电流；一个高频振荡器产生的高频等幅振荡信号；高频振荡信号幅度的已调制高频振荡信号。被调幅后的高频振荡电流的振幅包络线(由沿高频振荡电流正、负峰点所连接的虚线）跟音频电流的变化规律完全一样，高频振荡电流振幅的变化正比于音频信号的幅度，振幅变化的周期等于音频信号的周期。

调幅广播的示意过程。声音由话筒转变为音频电信号，经放大后送到调制器，高频振荡器产生高频率等幅振荡信号也送到调制器。在调制器中，高频振荡电流被音频信号调幅，调幅后的高频信号经高频放大后送往发射天线，然后由发射天线向四周空间发射电磁波。由于该电磁波已受信号调幅，所以称之为调幅波。

调频在广播中也是常被应用的一种调制方式。所谓调频就是使高频振荡信号的频率随调制信号幅度的变化而以某一固定频率为中心左右发生变化。例如各地建立的调频广播电台和我国电视广播中的音频信号就是采用调频方式的。一高频率等幅振荡电流被音频电流调频后，产生的调频振荡电流。由图6-5可见，调频信号的特点是高频率振荡电流的振幅保持不变，但它的频率按音频电流的大小而变化，在音频电流的峰值处频率偏移中心频率最大，调频信号频率变化的周期等于音频信号频率变化的周期。由调频振荡电流产生的电磁波叫调频波。

2．无线电波的接收无线电电波接收原理与发射原理正好相反，下面以收音机原理为例说明无线电波接收的最基本原理。这是一个最简单的收音机原理方框简图。为了能从无线电波中取出音频信号然后再还原为语言或音乐的声音，从原理上说至少应包含以下几个组成部分：

天线，调谐回路，检波器和喇叭。天线是用来接收空间电磁波的，电磁波在空间传播时如果碰到导体就会在导体中激起电动势，这电动势的变化频率就是这个电磁波的频率。因此，天线的作用就是接收空间电磁波，让它在天线回路中产生信号电动势。由于空间有许许多多电台发送的电磁波，它们都有自己的固定频率，这些电磁波都同时被天线接收下来，如果不加选择地将这些信号还原为声音，那么这些声音就变成噪音。因此，必须设法从天线接收下来的许多信号中选出所要收听的电台。在接收机中选台主要是利用不同电台发送的电磁波频率不同的特点来进行的，在收音机中这一任务是由电感线圈和可变电容器组成的谐振电路来完成的，通常称它为调谐电路。由调谐电路选择出的所需要的电台信号是已调幅的高频信号，虽然它被音频信号调制，但喇叭无法将这种信号还原成声音。因此，必须从高频信号中把音频信号分离出来，这个分离过程称为解调。解调就是解除调制的意思，通常称为检波，在收音机中，检波是由半导体器件二极管或三极管来完成。调幅的高频信号经检波还原出音频信号，然后送往喇叭，喇叭将音频信号还原为声音，这就是无线电接收的最基本原理。在实际的接收机中，电路的形式和组成千姿百态而且还较为复杂，其目的是改善接收机的各种性能，但它们的最基本原理是一样的。