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广大无线电爱好者都知道无线电通信是利用电磁波在空间的传播来传递信息的。 但是电磁波又是怎样把信息传递出去的呢?对于无线电信号是怎样发送和接收的,估计大部分人就不太清楚了,来聊聊无线电信号是怎样发送和接收的,我们以话音为例说明无线电信号发送的基本原理:
我们知道,人的耳朵能听到频率大约在20~20千赫兹范围内的声音,通常把这一频率范围称为音频。声波在空气中传播的速度很慢,大约每秒传播340米,而且衰减很快,一个人无论怎样高声喊叫,他的声音也不会传得太远就是这个原因。为了把声音传递到几公里以外甚至更远,常用的方法是把声音变成电信号,然后,再设法把电信号传递出去。将声音变成电信号的任务一般由话筒来完成。当指挥员对着话筒讲话时,话筒就输出相应的电压,这个电压的变化规律与声音的变化规律相同。经过话筒变换后的电信号怎样才能传输到很远处呢?
我们知道,交变的电磁振荡可以利用天线向空中辐射。但是天线必须要有合适的尺寸,无线电波才可以有效辐射。具体地说,天线长度必须和电磁振荡波的波长相比拟,才能高效地辐射电磁振荡。
声音信号的频率约为20赫兹~20000赫兹,其波长范围为15千米~15000千米,想要制造出与此尺寸相当的天线显然是很困难的。因此,直接把音频信号辐射到空中去也并不容易,即使辐射出去,各个电台所发出的声音信号频率都几乎相同,它们在空中混在一起,收听者也是无法选择所要接收的信号的。
人们发现,在实际生活中男声不如女声传的远,而女声的频率的确比男生的频率高,那么“在一定条件下,高频比低频传得远”这个结论便产生了,科学家们随后产生了这样一个设想:如果要达到同一个目的地,走路肯定不如坐车快,而且还需要一定的体力,如果传送低频(音频)也能够象坐车那样,到地方再下车,不就完成了低频(音频)的远传了吗?因此,便又产生了使用不同的高频电磁波,把音频信号“寄载”到这种高频电磁波上,由天线发射出去。这样,不同的发射机可以采用不同的高频电磁波频率,使彼此互不干扰,这样,天线的尺寸不是也可以设计的比较小了吗?
实践证明,科学家的设想是非常正确的。无线电发射机便是实现这个设想的综合体;它产生高频,完成声与电的转换;还完成低频与它的“寄载”,最后,经过天线把一个合成的电磁波送入了太空。
发射机中,产生高频电磁波的部分叫做“高频振荡器”,把音频信号“寄载”(用音频信号去控制高频振荡的某一参数)到高频振荡波上的过程叫做“调制”,经过调制以后的高频振荡波称为“已调信号”。利用传输线把已调信号送到天线上,就可以把已调信号辐射出去,传送到远方。