無線電接收機檢視原始碼討論檢視歷史
| 無線電接收機 | |
|---|---|
無線電接收機，無線電術語中，接收機是一種從天線接收並解調無線電信號的電子設備，主要用於聲音，圖像定位信息等。人們日常生活中用到的收音機，電視機，衛星電視接收機，尋呼機，GPS等都是無線電接收機。
無線電接收機簡稱接收機，能將天線接收到的無線電信號加以選擇、變換、放大，以獲得所需信息的電子設備。其組成部分是高頻放大器、中頻放大器、低頻放大器、變頻器和解調器。[1]
按接收信號的調製方式，它可分為調幅接收機、調頻接收機和脈衝調製接收機等。按接收信號的波長，它可分為長波接收機、中波接收機、短波接收機、超短波接收機和微波接收機等接收機 。[2]
基本信息
中文名 無線電接收機
外文名 Radio Receiver
發明日期 20世紀70年代
發明國家地區 歐洲
應用 聲音，圖像定位信息等
簡稱 接收機
簡介
無線電接收機是用於接收無線電信號的通信設備。由於來自於空間的電磁波已經很微弱，且夾雜着大量的干擾與噪聲，因此無線電接收機必須具有放大信號、選擇信號、排除干擾以及對信號進行解調的能力。無線電接收機的類型大致有三種，分別是直放式、超外差式和超再生式，其中超外差式接收機的接收性能最好，工作也最穩定，因而在通信、廣播和電視接收機中被大量採用。
無線電接收機用天線接收無線電信號、從中選出需要的信號再轉換為聲音、圖像、電碼等的設備。主要元件有濾波器、電振盪放大器、檢波器、揚聲器、電子顯像管等。有多種類型，如電報收信機、廣播收音機、電視接收機等 。
發展及應用
一般來說，無線電接收機常指收音機(與此相對的還有無線電收報機，雷達信號接收機也屬於此類)，指的是由調台裝置，前置放大器和功率放大器組成的，放在一個盒子裡的電子電路。一些老的接收機還有揚聲器。
在高保真或者家庭影院系統中這是一種很普通的設備，然而一些音樂發燒友們相信一個獨立的調諧器能提供更高質量的表現力和聲音效果。接收機通常是一個精密的家庭影院系統的核心，它提供可選擇的音源輸入給各种放聲設備，諸如電唱機，激光唱機，和卡帶播放機;視頻設備(即盒式磁帶錄像機，DVD播放機，電視遊戲機，和電視機)。
現代接收機正在趨向於淘汰唱盤機和卡帶機，而提供數字信號處理器使之放出的聲音效果可以像在音樂廳現場那樣真實。現今數字音頻S/PDIF連接口已經很普及了。
一些現代接收機可以在七個擴音喇叭和一個附加的超低音聲道發送音頻，還附帶耳機插孔以方便使用耳機。支持立體聲或者環繞聲的接收機的價格差異範圍非常大，包含一個高質量單元的接收機有時相當便宜--在美國可能低於200美元或者更少。
在中國國內，有些廠商因為激烈競爭，生產一些低於10美元的接收機，其中包括數字解碼單元和雙聲道耳機以及AAA電池組。因為現代接收機是純粹的電子設備，它和機電設備(例如:機械的轉盤或卡帶回放機)不一樣，它並不包含移動部件，並且它能提供多年的免故障服務。
由於整合家庭影院系統變得很普遍，它通常與DVD播放機、環繞音響整合在一起。用戶只需簡單的將它連接到電視機、其他設備和擴音喇叭就可以使用。
自供電收音機有一個自帶手搖發電機可用於發展中國家或者作為緊急情況/救災裝備。
隨着科技的發展，收音機從礦石收音機、電子管收音機、晶體管收音機、集成電路收音機，到使用微電腦處理器的數字調諧收音機;收音機的基本電路形式也從直接放大式到超外差式、多次變頻式電路。DTS(數字調諧系統)技術收音機的問世，標誌着收音機的數字時代已經到來，但同時我們應該看到模擬技術下的超外差式接收機電路，依然可以用"老而不朽"來形容，還是有其存在價值的:
1)集成電路和微電子技術的發展越來越快，電子技術數字化、集成化程度越來越高，但是數字化程度再高，最終也必須轉換成模擬的聲音、色彩等才能被人類所感知。模擬電子技術依然是整個電子技術的基礎，通過系統了解超外差接收機各部分電路工作原理，可以幫助我們更好的將模擬電路基礎知識理論結合實際，加深對模擬電子技術理論的全面理解，對電子技術初學者學習能力的提高也有較大幫助。
2)包括現代音響設備在內的各種電子產品的更新換代頻率越來越快，IC設計電路及數字技術的應用越來越廣，但是數字調諧器(DTS)及其集成電路的基本原理依舊是建立在調幅、調頻收音機電路基礎上而實現的 。
分類
直放式無線電接收機
早期的無線電接收機多採用如圖的方案，這種接收機稱為直放式無線電接收機，其特點是接收機解調器之前的各級電路都工作在信號的發射頻率(射頻)上，接收機的放大能力和選擇能力全部由射頻放大器和射頻選擇迴路提供。
這種方案現在很少採用，其原因有三點:1.接收機的增益不能做得很高，因為晶體管的放大能力隨工作頻率的升高而降低，並且電路的穩定性較差;2.接收機的選擇性能差，接收機對干擾的抑制能力主要是由接收機中的濾波器決定的，由於濾波器的通頻帶與中心頻率成正比，當迴路中心頻率(等於信號頻率)太高時，由於迴路通帶太寬，遠大於信號頻帶寬度.
對信號頻率附近的干擾就無法濾除;3.電路結構複雜，調整困難。因為當接收機改變工作頻率時，各級電路都必須重新調諧。在接收機工作頻率高、接收信號微弱以及外界干擾眾多的情況下，這些缺點顯得更為突出。因此現代的無線電接收機幾乎都採用超外差接收方案。
超外差接收機
超外差式接收機電路主要由以下幾部分組成:
1)輸入迴路:輸入迴路最主要的作用就是選頻，把不同頻率的電磁波信號中特定頻率的電台信號選擇並接收下來，送入下一級電路。輸入迴路一般通過LC串聯諧振對雙聯可變電容的調節，實現選頻及頻率同步跟蹤。
2)變頻電路:變頻電路是超外差接收機中最重要的組成部分，主要作用是將輸入電路選出的各個電台信號的載波都變成固定中頻465kHz，同時保持中頻信號與原高頻信號包絡完全一致。變頻電路由本機振盪器和混頻器組成。因為465kHz中頻信號的頻率是固定的，所以本機振盪信號的頻率始終比接收到的外來信號頻率高出65kHz，這也是"超外差"得名的原因 。
3)中頻放大電路:又叫中頻放大器，其作用是將變頻級送來的中頻信號進行放大，一般採用變壓器耦合的多級放大器。中頻放大器是超外差式收音機的重要組成部分，直接影響着收音機的主要性能指標。
4)檢波和自動增益控制電路:檢波的作用是從中頻調幅信號中取出音頻信號，常利用二極管來實現。音頻信號通過音量控制電位器送往音頻放大器，而直流分量與信號強弱成正比，可將其反饋至中放級實現自動增益控制(簡稱AGC)，從而使檢波前的放大增益隨輸入信號的強弱變化而自動增減，以保持輸出的相對穩定。
超外差式接收機的中頻放大電路採用了固定調諧的電路，這-特點與直放式接收機比較起來有如下優點:
1)用作放大的中頻，可以選擇易於控制的、有利於工作的領率(我國採用的中頻頻率為465kHz)，以便適合於管子和電路的性質，能夠得到較為穩定和最大限度的放大量。
2)各個波段的輸入信號都變成了固定的中頻，電路將不因外來頻率的差異而影響工作，這樣各個頻帶就能夠得到均勻的放大，這對於頻率相差很大的高頻信號(短波)來說，是特別有利的。
3)如果外來信號和本機振盪相差不是預定的中頻，就不可能進入放大電路。因此在接收一個需要的信號時，混進來的干擾電波首先就在變頻電路被剔除掉，加之中頻放大電路是一個調諧好了的帶有濾波性質的電路，所以收音機的靈敏度、選擇性、音量和音質等方面，都遠優於簡易型收音機。
超外差式接收機的缺點是線路比較複雜，晶體管和元件用的較多，因而成本較貴，同時也存在着一些特殊的干擾，如像頻干擾、組合頻率干擾和中頻干擾等 。
無線電發射機
無線電發射機的基本組成包括基帶信號處理電路、載波發生器、調製器、高頻功率放大器和發射天線等五部分:如圖基帶信號處理電路包括了對來自於話筒(或各種音頻設備)的音頻信號的各種前端處理，如音頻放大、音頻濾波(將頻率限制在300~3400Hz)和可能需要的語音壓縮(幅度限制，防止出現過大的調製度)和預加重(用於FM發射機中)等.
調製器用於將處理過的音頻信號調製到高頻載波上，不同的調製方式採用不同的調製器，在直接調頻中，調製器與載波發生器合二為一;高頻功率放大器將高頻已調波進行功率放大，使發射機的輸出功率滿足要求。發射天線是一種將高頻電信號轉換成電磁波的單元，對於發射機來說，它是一種負載。
圖中只是一個無線電發射機的基本組成部分。實際的發射機根據具體的功能和技術指標要求還必須增加一些電路，如各種濾波器、變頻器以及一些控制電路等，其放大器也往往是多級的。