FM/AM收音机原理
FM/AM收音机原理
Posted on 2010-08-28 15:15 Minisky 阅读(23627) 评论(0) 编辑 收藏收音机这东西很早就开始用了,但一直都没有了解过它的原理,听说是很简单。下面记录一些笔记。
1. 基本概念
收音机是一种小型的无线电接收机,主要用于接受无线电广播节目,收听无线电发射台。首先说一下收音机的种类,按解调方式和波长可以分为以下几类:
调幅收音机(AM):
- 长波收音机(LW,Long Wave)
- 中波收音机(MW,Medium Wave)
- 短波收音机(SW,Short Wave)
调频收音机(FM)
我们一般用的收音机都是FM收音机,FM收音机可以接收的波段一般是在87.5-108MHz(读做百万赫兹)。
稍微好一点的也可以接收AM的,AM一般可以接收到的波段为530-1710KHz(读做千赫兹),这个波段一般都是国外的广播电台。
为了更加深入的理解,我们首先解释一下AM,FM这两个名词:
AM:Amplitude Modulation 调幅
AM通过改变输出信号的幅度,来实现传送信息的目的,调整让电磁波的振幅随着声波的振幅强弱而改变(振幅随时间变化)。
可以用下图表示:
调幅就是通常说的中波,范围在503-1060KHz。一般中波广播(MW:Medium Wave)采用的是调幅(Amplitude Modulation)的方式,所以大家慢慢的就用AM来表示MW。实际上MW只是诸多利用AM调制方式的一种广播。像在高频(3-30MHz)中的国际短波广播所使用的调制方式也是AM,甚至比调频广播更高频率的航空导航通讯(116-136MHz)也是采用AM的方式。
FM:Frequency Modulation 调频
FM是一种以载波的瞬时频率变化来表示信息的调制方式。调整让电磁波的频率随着声波的振幅强弱而改变(频率随时间改变)。
我们习惯上用FM来指一般的调频广播(76-108MHz,在我国为87.5-108MHz,日本为76-90MHz,MHz读为百万赫兹),事实上FM只是一种调制方式,即使在短波范围内的27-30MHz之间,做为业余电台、太空、人造卫星通讯应用的波段,也有采用调频(FM)方式的。
下面的图体现出了这两者的区别:
最上面是声波信号,当声波信号加强时,AM会增大振幅,FM则会加强频率,反之减少。
2. 工作原理
这一部分主要涉及以下几个概念:声波,电磁波,载波。
声波:人耳可以听见的声音叫声波,人耳可以听见的声波的频率范围在20Hz-20,000Hz。声波在空气中传播衰减很大,传输的距离很近。
无线电波:无线电波的频率远远高于人耳可听见的频率范围,传播的介质是电磁场。传输距离远。
载波:人们为了使声音传的更远,就让声波信号搭上了无线电波信号这班“快车”,在专业术语中我们把这个“快车”称为载波,那么又有一个问题需要我们考虑,我们是如果搭这班“快车”的呢,通常有两种方式可以采用,一个是调幅(AM),另一个就是调频(FM)。
广播一般都是由各个电台负责发出的,我们用自己的收音机接收电台发出的信号,然后转换通过喇叭输出声音。下面就分别说一下发送和接收:
发送:
广播员负责产生声波(讲话改变空气中的压力(密度)产生),经过电声器件转换成声频电信号,并由声频放大器放大,振荡器产生高频等幅振荡信号。调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制,已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线,转换成无线电波辐射出去。
接收:
无线广播的接收是由收音机实现的,收音机的接收天线收到空中的电波,调谐电路选中所需频率的信号,检波器钭高频信号还原成声频信号(即解调),解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率,最后经过电声转换还原出广播内容。
最后附上一些参考资料:
FM维基百科:
http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E9%A2%91%E7%8E%87%E8%B0%83%E5%88%B6
AM维基百科:
http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E8%AA%BF%E5%B9%85
收音机的原理:
http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/html.php?html=everydayPhysics/radio