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半导体实验指导书第二节无线电信号的传送与接收一、无线电信号的发送发送电磁波的目的是要完成通讯任务，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讯号，然后将这电讯号送往发射天线，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二分之一。

那么要发送频率为20～20000Hz的音频信号，发射天线的长度约要15×107米左右，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。

那么为了得到可实现的天线长度，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?我们已经知道，一个交流电的特征可以用它的振幅、频率和相位三个参数来表示。

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、频率和相位三个参数来表示，只是频率比较高。

因此，只要用语言、音乐或图像等转换的电讯号去控制这三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。

因为可以有三种方式控制正弦交流电的三个参数，所以通常称控制振幅的为调幅方式，控制频率的为调频方式；控制位相的为调相方式。

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1-2-1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。

在图1-2-1中，(a)图表示一个音频信号电流，(b)图表示一个高频振荡器产生的高频等幅振荡信号。

(c)图表示(a)图信号调制(b)图高频振荡信号幅度的已调制高频振荡信号。

由图1-2-1(c)可以看出，被调幅后的高频振荡电流它的振幅图1—2—1 音频信号在调幅过程中络线[图1-2-1(c)中沿高频振荡电流正、各点主要信号波形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。

图1-2-2表示了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，高频振荡器的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，所以称它为调幅波。

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。

调频在广播中也是常被应用的一种调制方式。

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。

图1 图1-2-2调幅发射机原理方框图-2-3中，一高频率等幅振荡电流(b)被音频电流(a)调频后，产生(c)图所示的调频振荡电流。

由图1-2-3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。

二、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。

如图1-2-4所示，它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图1-2-3音频信号在调频过程下几个组成部分：天线，调谐回路，检波器中各点主要信号波形和喇叭。

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，它们都有自己的固图1-2-4 收音机基本原理方框简图定频率，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。

第二章仪表和工具的使用第一节万用表第二节基本工具第三章常用无线电元器件第一节电阻器、电容器和电感器一、电阻器电阻器简称电阻，下面主要介绍电阻的种类、对应的代表符号、电阻的基本参数以及用万用表判别它好坏的方法。

(一)电阻常见的种类及代表符号1．固定电阻在电路图中经常可以看到如图3-1-1(a)所示的符号，这是固定电阻的符号，这种电阻的阻值是固定不变的。

碳膜电阻、金属膜电阻等，尽管它们在外形上、材料上、阻值上不同，但都是用这种符号表示。

2．可变电阻器这种电阻的阻值可以手动调整，使它的阻值在一定范围内变化。

微调电阻器和电位器的外形和代表符号如图3-l-1(c)和3-1-1(d)所示。

图3-1-1(d)的代表符号比不带开关电位器多一条虚线和一个开关符号，它表示这类电位器带有开关，且开关的控制轴臂与电位器旋转轴臂同轴。

电位器和微调电阻器同属-种可变电阻器，它们的基本工作原理一样，如图3-1-2所示，若将微调电阻器或电位器作为可变电阻器使用，其接法如下：如图3-1-2所示，将电图3-1-1 电阻器的实物外形和电路图中的符号表示位器或微调电阻器的B焊片与任一个A、C焊片作为一个可变电阻使用，余下的一个焊片空着不用；或者把电位器B焊片与任意一个A、C焊片用导线连接起来作为一个焊片使用，则该焊片与另一个焊片就组成一个可变电阻器。

电位器和微调电阻的外形多种多样，但不论外形如何，它们基本原理是一样的，作用也是一样。

3．热敏电阻图3-1-2电位器的内部结构热敏电阻大多数是用半导体材料制成的，阻值随环境温度的变化而变化，主要用于作温度补偿。

热敏电阻的外形与符号如图3-1-1(b)所示。

(二)电阻的基本参数与使用注意事项在家用电器中较常使用的电阻是碳膜电阻(型号RTX或RT，一般不标在电阻上)和金属膜电阻(型号RJX或RJ)。

碳膜电阻的特点是稳定性较高，噪声较低，价格也低；金属膜电阻的特点是噪声低，耐高温，稳定性高，精密度高，它的价格比碳膜电阻高。

目前碳膜电阻和金属膜电阻的阻值和误差一般用色环来表示，我们称它为色环电阻，只有少数电阻采用十进制标称阻植，用十进制标称阻值的还有电位器和微调电阻器。

因此，初学者尤其要注意熟练掌握辨认色环、读出电阻阻值的方法。

电阻色环标称阻值的规律如图3-l-3所示。

例如，某一电阻第一色环颜色为棕色，第二色环颜色为红色，第三色环颜色为橙色，第四色环颜色为银色。

根据图 3-1-3，该电阻的阻值图3-1-3 电阻色环标称阻值规律为 12000Ω，即12kΩ，第四位色环代表电阻误差值，银色表示误差±10％，所以上述色环电阻的标称阻值为12kΩ，误差是12kΩ的±10％。

以十进制数标称阻值的电阻器或可变电阻器其误差用J、K、M表示。

这三个字母表示的误差分别为±5％、±10％、±20％。

例如某电阻器上标称的符号为5.1kJ，则该电阻器的阻值是5.1kJ，误差是5.1kΩ的±10％。

二、电容器电容器简称电容，下面主要介绍电容器的种类及对应的代表符号和电容器的基本参数。

表3-1-1 碳膜、金属膜电阻外形尺寸与额定功率的关系(一)电容器的种类和代表符号1．固定电容器如图3-1-5(a)所示，这种电容器体积小，电容量固定。

根据电容器中所选用的绝缘介质不同又可分为金属膜电容(金属化纸介质)、云母电容(云母介质)、瓷介电容(陶瓷介质)、涤纶电容(有机薄膜介质)。

其中云母电容、瓷介电容在高频电路中损耗小、容量稳定，广泛地应用在工作频率高的电子电路，如高频输入电路，振荡电路以及高频滤波电路中。

而金属膜电容、涤纶电容通常用在工作频率较低、对电容量的稳定性要求不很高的电路中。

电容器的类型一般从外形上可以辨认，如图3-1-5所示，或按表3-1-2进行辨认。

例如，一个电容器标记着CCYM字母，根据表3-1-2可知它表示该电容器为密封圆片形瓷介电容。

2．电解电容器电解电容器属于固定电容，其特点是电容量大，耐压低，两引脚有正、负极之分，外形与代表符号如图3-1-5(b)所示。

在电子电路中，电解电容器主要使用在低频电路，在电路图3-l-5 电容器的类型和符号表示中起“耦合”、“旁路”低频信号和滤除电源的低频干扰信号。

电解电容器引脚的正负极标在电解电容器外壳上，通常用“+”表示正端，另一引脚则为负端；或用“-"表示负端，另一引脚则为正端。

在使用中一定要将电解电容器的正端引脚接高电位(相对于负极引脚)，负端引脚接低电位(相对正极引脚)。

若电解电容器引脚极性接错；则漏电流增大，其内部电解质因发热将有爆裂或击穿的危险。

电解电容器的寿命约5～10年，如果电子设备长久不用，电解电容器也可能自然损坏。

因此，在购买电解电容器时应该尽量选择近期产品。

表3-1-2电容器上标记字母的含意3．可变电容器所谓可变电容器就是电容量可以手动变化的电容，它的电容量可以在一定范围内变动，其结构和电路中的符号如图3-1-5(d)所示。

可变电容器有单连可变电容器、双连可变电容器和四连可变电容器之分。

所谓单连就是可变电容器是由两组金属片组成，其中一组固定不动叫定片，另一组可以转动叫动片，动片与定片之间有绝缘介质，使用空气作介质的称空气单连可变电容器，使用聚苯乙烯薄膜作介质的通常称密封单连可变电容器。

所谓双连可变电容器就是由两个单连可变电容器组成，这两个单连可变电容器动片不仅是同轴，而且还是连动。

与此类推四连可变电容器也是这样组成。

一般调幅收音机使用双连可变电容器，调幅调频收音机使用四连可变电容器。

常用双连可变电容器的规格见表3-1-3。

表3-1-3常用双连可变电容器的规格4．微调电容器(半可变电容)微调电容器是一种可变电容器，只是它的容量变化范围比较小，一般从几pF到几十pF。