调频器原理及其发展

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调频发射机原理

调频发射机原理

调频发射机原理调频发射机是一种能够将音频信号转换成无线电信号并通过天线发送出去的设备。

它是广播电台、移动通信基站等无线通信系统中不可或缺的组成部分。

在了解调频发射机的原理之前,我们先来了解一下调频的概念。

调频,即频率调制,是一种调制方式,它是指根据音频信号的大小变化来改变载波频率的一种方式。

在调频发射机中,音频信号会被转换成一个不断变化的电压信号,这个信号会影响载波的频率,从而实现音频信号的传输。

调频发射机的原理主要包括音频信号调频、射频功率放大和天线辐射三个方面。

首先,音频信号调频是调频发射机的核心原理之一。

当音频信号通过麦克风输入到调频发射机时,它会经过一系列的信号处理电路,最终被转换成一个不断变化的电压信号。

这个电压信号的变化会导致载波频率的变化,从而实现音频信号的传输。

这种调频的方式可以保证音频信号在传输过程中不会失真,同时也能够提高抗干扰能力,使得接收端可以更好地还原原始的音频信号。

其次,射频功率放大是调频发射机实现远距离传输的关键。

经过音频信号调频后的信号会进入射频功率放大器,这个放大器会将信号的功率增大,从而使得信号能够在空间中传播更远的距离。

射频功率放大器的设计和性能直接影响着调频发射机的传输距离和覆盖范围,因此在调频发射机的设计中,射频功率放大器的选择和优化是非常重要的。

最后,天线辐射是调频发射机实现信号发送的最后一步。

经过音频信号调频和射频功率放大后的信号会被输入到天线中,天线会将电信号转换成无线电波并辐射出去。

天线的设计和安装位置会直接影响着信号的覆盖范围和传输质量,因此在调频发射机的布局和调试中,天线的选择和优化也是至关重要的。

总的来说,调频发射机的原理是基于音频信号调频、射频功率放大和天线辐射这三个方面的。

它通过将音频信号转换成无线电信号并通过天线发送出去,实现了音频信号的远距离传输。

在实际应用中,调频发射机的性能和稳定性直接影响着无线通信系统的工作效果,因此对于调频发射机原理的深入理解和优化设计是非常重要的。

调频器是什么

调频器是什么

使受调波的瞬时频率随调制信号而变化的电路。

调频器广泛用于调频广播、电视伴音、微波通信、锁相电路和扫频仪等电子设备。

对调频器的基本要求是调频频移大,调频特性好,寄生调幅小。

1.调频器是什么变频器(Variable-frequency Drive,缩写:VFD),也称为变频驱动器或驱动控制器,可译作Inverter(和逆变器的英文相同)。

变频器是可调速驱动系统的一种,是应用变频驱动技术改变交流电动机工作电压的频率和幅度,来平滑控制交流电动机速度及转矩,最常见的是输入及输出都是交流电的交流/交流转换器。

在变频器出现之前,要调整电动机转速的应用需透过直流电动机才能完成,不然就是要透过利用内建耦合机的VS电动机,在运转中用耦合机使电动机的实际转速下降,变频器简化了上述的工作,缩小了设备体积,大幅度降低了维修率。

不过变频器的电源线及电动机线上面有高频切换的讯号,会造成电磁干扰,而变频器输入侧的功率因素一般不佳,会产生电源端的谐波。

变频器的应用范围很广,从小型家电到大型的矿场研磨机及压缩机。

全球约1/3的能量是消耗在驱动定速离心泵、风扇及压缩机的电动机上,而变频器的市场渗透率仍不算高。

能源效率的显著提升是使用变频器的主要原因之一。

变频器技术和电力电子有密切关系,包括半导体切换元件、变频器拓扑、控制及模拟技术、以及控制硬件及固件的进步等。

2.调频器的原理主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。

电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。

它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的平波回路。

3.调频器的分类按直流电源性质分类:(1)电压型变频器电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,负载的无功功率将由它来缓冲,直流电压比较平稳,直流电源内阻较小,相当于电压源,故称电压型变频器,常选用于负载电压变化较大的场合。

无线电通信中的调频与调制技术解析

无线电通信中的调频与调制技术解析

无线电通信中的调频与调制技术解析无线电通信是现代社会中不可或缺的一部分,它在我们的日常生活中扮演着重要的角色。

而在无线电通信中,调频与调制技术则是实现信息传输的关键。

本文将对调频与调制技术进行解析,探讨其原理和应用。

一、调频技术调频技术是指通过改变信号的频率来传输信息的一种技术。

在调频技术中,信号的频率被调制成与信息相关的频率,然后通过无线电信道传输。

调频技术的主要原理是将低频的信息信号与高频的载波信号相结合,形成一个新的复合信号,从而实现信息的传输。

调频技术的一个重要应用是调频广播。

在调频广播中,音频信号被调制到载波信号上,然后通过天线传输到接收器中。

接收器通过解调器将调制信号还原为原始的音频信号,从而实现广播节目的传输和接收。

另一个重要的调频技术应用是无线电通信中的频率调制。

在无线电通信中,频率调制被用于将声音、图像等信息转化为无线电信号进行传输。

这种技术在无线电广播、移动通信等领域得到广泛应用。

二、调制技术调制技术是指将信息信号转化为适合传输的信号形式的一种技术。

在调制技术中,信息信号被调制到载波信号上,形成调制信号,然后通过无线电信道传输。

调制技术的主要原理是将信息信号的某些特性(如振幅、频率、相位等)与载波信号相互关联,从而实现信息的传输。

调制技术的一个常见应用是调幅。

在调幅中,信息信号的振幅被调制到载波信号上,形成调幅信号。

调幅技术在无线电广播中得到广泛应用,它可以将音频信号转化为无线电信号进行传输。

接收器通过解调器将调幅信号还原为原始的音频信号,从而实现广播节目的传输和接收。

另一个常见的调制技术是调频。

在调频中,信息信号的频率被调制到载波信号上,形成调频信号。

调频技术在移动通信中得到广泛应用,它可以将语音、图像等信息转化为无线电信号进行传输。

接收器通过解调器将调频信号还原为原始的信息信号,从而实现通信的传输和接收。

三、调频与调制技术的发展随着科技的不断进步,调频与调制技术也在不断发展。

调频原理及电路

调频原理及电路

教学内容:一、调频信号的产生由调频信号的频谱分析可知,调制后的,要产生调频信号就必须利用非线性调频信号中包含许多新的频率分量,因此元器件进行频率变换。

产生调频信号的方法主要有两种:直接调频和间接调频.直接调频是用调制信号直接控制载波的瞬时频率,产生调频信号。

间接调频则是先将调制信号进行积分,再对载波进行调相,获得调频信号。

二、直接调频电路直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率,使其不失真地反映调制信号变化规律。

(1)改变振荡回路的元件参数实现调频调频电路中常用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路。

常用的可控电感元件是具有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路,而可控电阻元件有PIN二极管和场效应管。

若将这样的可控参数元件或电路直接代替振荡器振荡回路的某一元件(例如L或C)或者直接并接在振荡回路两端,这样振荡频率就会与可控参数元件的数值有关,用调制信号去控制这样元件的参数值,就能够实现直接调频。

(2)变容二极管直接调频电路1)变容二极管的特性变容二极管是根据PN结的结电容随反向电压改变而变化的原理设计的一种二极管。

它的极间结构、伏安特性与一般检波二极管没有多大差别。

不同的是在加反向偏压时,变容二管呈现一个较大的结电容.这个结电4312容的大小能灵敏地随反向偏压而变化。

正是利用了变容二极管这一特性,将变容二极管接到振荡器的振荡回路中,作为可控电容元件,则回路的电容量会明显地随调制电压而变化,从而改变振荡频率,达到调频的目的。

右图为变容二极管的反向电压与其结电容呈非线性关系2)基本原理变容二极管是振荡回路的一个组成部分,加在变容二极管上的反向电压u =V CC –VB+U(t),结电容是振荡器的振荡回路的一部分,结电容随调制信号变化,回路总电容也随调制信号变化,故振荡频率也将随调制信号而变化.只要适当选取变容二极管的特性及工作状态,可以使振荡频率的变化与调制信号近似成线性关系,从而实现调频.3)电路分析a)变容二极管作为振荡回路的总电容根据调频的要求,当变容二极管的结电容作为回路总电容时,实现线性调频的条件是变容二极管的电容变化系数 r=2。

调频收音机工作原理

调频收音机工作原理

调频收音机工作原理
调频收音机是一种能够接收调频广播频段的其它收音机,它的工作原理是基于调频技术。

下面我将介绍调频收音机的工作原理。

调频收音机主要包括天线、射频放大器、中频放大器、鉴频器、音频放大器和扬声器等组件。

天线作为调频信号的接收器,将无线电波通过电磁感应转化为电信号,并将信号传送到射频放大器。

射频放大器起到放大信号的作用,使信号能够更好地传递到接收机的内部。

接下来的步骤是中频放大器。

调频信号经过射频放大器之后,将进一步被放大,以便进行后续处理。

然后,信号进入鉴频器。

鉴频器的作用是将调频信号转化为音频信号。

它利用调频信号的频率变化将信息转换为可听的音频信号。

转换为音频信号之后,信号进入音频放大器进行放大,以便继续处理。

最后,信号经过扬声器输出,用户就能够听到广播电台的声音了。

调频收音机的工作原理是基于频率调制的技术。

广播电台通过改变高频信号的频率来传输音频信号。

调频收音机接收到调频信号后,将其转化为可听的音频信号,最终输出到扬声器。

总结一下,调频收音机通过天线接收调频信号,经过射频放大器、中频放大器、鉴频器、音频放大器等组件完成信号的处理
和放大,最终输出音频信号到扬声器,使用户能够听到广播电台的声音。

调频_精品文档

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调频一、引言调频(Frequency Modulation,简称FM)是一种将信号信息在频率上调制的调制方式。

在调频中,信号的频率被调制,以传输信息。

调频应用广泛,包括广播、通信、雷达、无线电导航等领域。

本文将对调频技术进行详细介绍,并探讨其原理、应用和未来发展方向。

二、原理1. 调频原理调频是将载波信号的频率按照信号的变化而调制,形成一个新的调制信号。

调频可以通过改变载波频率的偏离程度来传输信息。

在调频过程中,信号的幅度和相位保持不变,只有频率在变化。

通过这种方式,可以在较小的带宽内传输更多的信息。

调频较抗干扰,因为干扰只会对信号的幅度和相位产生影响,而频率不受干扰。

2. 调频电路调频电路主要由三部分组成:信号发生器、调制电路和调谐电路。

信号发生器产生一个基带信号,用于调制载波信号。

调制电路将基带信号和载波信号相结合,产生调制信号。

调谐电路用于调整载波频率,将调制信号传输到接收端。

三、应用1. 广播调频广播是广播领域应用最广泛的一种调制方式。

通过将音频信号调制到载波信号上,可以实现广播信号的传输。

调频广播能够提供高质量的音频效果,并具有较远的传输距离。

目前,调频广播被广泛应用于音乐、新闻、交通信息等领域。

2. 通信调频在无线通信中也有重要的应用。

手机通信、无线电对讲机、卫星通信等都使用调频技术。

调频通信具有抗干扰性强、传输质量稳定等优点,可以有效地传输语音、数据和视频等信息。

3. 雷达雷达是利用电磁波进行探测和测量的一种技术。

调频雷达在雷达系统中被广泛应用。

调频雷达通过改变发射频率的连续变化,可以提高雷达的分辨率和目标探测的精度。

调频雷达在军事、航空、气象等领域有重要的应用。

4. 无线电导航调频在无线电导航中也有广泛应用。

调频导航系统可以通过接收多个站点发射的信号,定位接收器的位置。

调频导航系统在飞行、航海、车辆导航等方面有重要的应用。

四、未来发展随着无线通信和广播技术的不断发展,调频技术也在不断演进。

调频收音机的工作原理

调频收音机的工作原理

调频收音机的工作原理调频收音机是一种常见的电子设备,它可以接收调频广播电台的信号并将其转换成声音。

那么,调频收音机是如何工作的呢?接下来,我们将详细介绍调频收音机的工作原理。

首先,调频收音机的核心部件是调频解调器。

当调频广播电台发送信号时,它会将声音信号转换成无线电频率信号,并通过天线发送出去。

接收器的天线会接收到这些无线电频率信号,然后将它们送到调频解调器。

在调频解调器中,接收到的无线电频率信号会经过解调处理。

解调器会根据频率的变化来还原原始的声音信号。

这个过程是通过改变电容和电感的数值来实现的,从而使得信号的频率变化对应着声音信号的变化。

接下来,解调出来的声音信号会被送到音频放大器。

音频放大器会增加声音信号的幅度,从而使得它能够驱动扬声器发出声音。

这样,我们就能听到调频广播电台发送的声音了。

除了核心部件的工作原理外,调频收音机还有一些其他的工作原理需要了解。

例如,它需要使用电池或者外部电源来提供电力。

此外,调频收音机还需要使用调谐电路来选择不同的广播频率。

调谐电路可以通过改变电容或电感的数值来调整接收的频率范围,从而选择不同的广播电台。

总的来说,调频收音机的工作原理主要包括接收无线电频率信号、解调处理声音信号、放大声音信号和选择不同的广播频率等步骤。

通过这些步骤,调频收音机可以将无线电信号转换成我们能够听到的声音信号,从而实现广播电台的接收和播放。

在日常生活中,调频收音机已经成为了人们获取信息和娱乐的重要工具。

通过了解调频收音机的工作原理,我们可以更好地理解它的工作过程,从而更好地使用和维护这一电子设备。

希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。

调频收音机工作原理

调频收音机工作原理

调频收音机工作原理
调频收音机是一种使用调频技术进行广播接收的设备。

其工作原理可以分为信号接收和信号处理两个步骤。

首先,在信号接收方面,调频收音机通过天线接收到广播信号,这些信号被馈送到调频解调器中。

在调频解调器中,它将信号转化为中频信号。

中频信号是一种具有固定频率的信号。

然后,在信号处理方面,中频信号进一步被放大,以增强其弱信号的接收能力。

随后,信号经过混频器,与载波信号进行混频,将其转换为基带信号。

基带信号是原始音频信号经过调制和放大后的信号,包含音频信息。

接下来,经过解调器对基带信号进行解调,将其还原为原始音频信号。

解调器会根据调频解调的原理来消除信号中的噪声和干扰,以提高音频的质量。

最后,音频信号会被放大并传送到扬声器,供用户听取。

调频收音机工作原理的关键在于调频解调器对信号的解调过程。

调频解调器根据广播信号的频率变化来恢复音频信号,通过不同的频率代表不同的音调,从而使得收音机能够接收并播放不同频率的广播电台。

总的来说,调频收音机通过接收、放大、混频、解调等步骤,将广播信号转化为可听的音频信号。

这样,用户就能够通过收音机收听不同频率的广播节目。

调频立体声广播原理

调频立体声广播原理

在要求两相邻电台干扰比较小,或要求非线性失
真很小时,带宽还应适当的加宽一些。通常取:
由以上公式可以看出调频波的频带宽度主要取决于调制信 号的最高频率,在频偏受限的情况下调频指数也由调制频 率确定,调制频率低时,调频指数较高,调制频率高时, 调频指数较低。
由于调频指数mf随着调制频率的升高而减小,因此表现在
把受到调制信号控制的变容二极管接入载波振荡
器的振荡回路,则振荡频率亦受到调制信号的控 制。适当选择变容二极管的特性和工作状态,可 以使振荡频率的变化近似地与调制信号成线性关 系,这样就实现了调频。
3. LC振荡电路工作原理
LC三点式振荡组成原理图:其振荡频率f=
3.1电容三端反馈振荡电路 3.2 电感三端反馈振荡电路
(1)当调制信号电压uΩ(t)=0时,即为载波状态。此时ur (t)= VQ,对应的变容二极管结电容为CjQ
(2)当调制信号电压uΩ(t)=UΩm cosΩt时,对应的变容二极管 的结电容与载波状态时变容二极管的结电容的关系是:
令m= uΩ/(UD+VQ)为电容调制度,则可得
CQ
C1
CCCQ CC CQ
在接收端经解调后,恢复出主信道与副信道信号,通
过对副信道的解调,恢复出“差”信号,再通过与处 于主信道的“和”信号的和差组合,最后恢复出、左 右信号。对于单声道接收机来说,它没有处理副信道 信号的装置,只能收听主信道的信号。
由于“差”信号的频谱是处于音频范围,进行频谱搬迁 时需要选择一个副载波,根据“差”信号对副载波调制方 法的不同,调频立体声广播便有不同的制式。
(1)、FM-FM制
所谓FM-FM制,是“差”信号对副载波调频形成副信 道,然后,与主信道一起对主载波调频。对于“差”信号 来说,相当于进行了两次调频处理。

调频广播发射机技术及其发展趋向

调频广播发射机技术及其发展趋向

调频广播发射机技术及其发展趋向随着科技的不断进步,无线通讯技术也在不断发展。

调频广播发射机技术作为无线通讯领域的重要组成部分,不断涌现出新的技术和应用。

本文将介绍调频广播发射机技术的基本原理,发展历程以及未来的发展趋向。

一、调频广播发射机技术的基本原理调频广播发射机是将音频信号转换为无线电信号传输到接收端的设备。

它的基本原理是利用调频调制技术,将模拟音频信号转换成无线电信号,然后经过发射天线发送到空中传播。

接收端再利用调频解调技术将无线电信号还原成音频信号。

调频广播发射机的核心部件包括音频输入部分、调频调制部分、功率放大和发射天线。

调频调制部分起到了关键作用,它决定了信号的带宽、抗干扰能力和传输距离等性能指标。

调频广播发射机技术的发展可以追溯到20世纪初。

最早的调频广播发射机是通过电子管技术实现的,由于电子管器件的工作频率受限,造成了调频广播发射机工作频率范围窄、体积大、功耗高等问题。

随着半导体技术的发展,晶体管逐渐取代了电子管,调频广播发射机的性能得到了显著提升。

特别是集成电路技术的成熟,使得调频广播发射机整体性能得到了大幅度提升,同时也降低了成本,使得调频广播发射机逐渐普及到各个领域。

近年来,随着数字技术的成熟,数字调频广播发射机层出不穷。

相比传统的模拟调频广播发射机,数字调频广播发射机具有更高的抗干扰能力、更低的误码率和更大的覆盖范围。

同时数字调频广播发射机还能够实现多路信号的同时传输,极大地提高了频谱利用率。

数字调频广播发射机技术是调频广播发射机技术的一个重要发展趋向。

未来,随着5G技术的到来,调频广播发射机技术将迎来新的发展机遇。

5G技术提供了更高的数据传输速率和更低的延迟,这将使得调频广播发射机的覆盖范围得到进一步扩大,传输质量得到进一步提升。

5G技术还将带来更多的智能化应用,如基站自组织网络、智能覆盖优化等,这将使得调频广播发射机的网络管理和维护更加智能化和高效化。

随着人工智能、大数据等技术的快速发展,调频广播发射机的内容生产和推荐系统将迎来革命性的变化。

调频发射机原理

调频发射机原理

调频发射机原理调频发射机是一种将音频信号转换成无线电波并进行调频传输的设备。

它是广播电台、电视台以及其他无线通信设备的重要组成部分。

调频发射机的原理是基于频率调制技术,通过改变载波频率来携带音频信号,实现音频信号的传输和接收。

调频发射机的基本原理是利用频率调制技术,将音频信号转换成无线电波。

当音频信号输入到调频发射机中时,它首先经过一个音频处理模块,将音频信号转换成相应的电压信号。

然后,这个电压信号被送入频率调制器中,与载波信号相结合,产生一个新的频率调制信号。

这个频率调制信号就是携带了音频信号的无线电波,可以通过天线发送出去。

调频发射机的原理可以通过一个简单的模型来理解。

假设载波信号的频率为f_c,音频信号的频率为f_m,那么经过频率调制器后,产生的调频信号的频率就是f_c + kf_m,其中k为调频灵敏度。

这样,音频信号就被转换成了一个频率随着音频信号变化而变化的无线电波,这就是调频发射机的基本原理。

调频发射机的原理还涉及到一些重要的技术细节,比如频率调制的线性度、调频灵敏度、调频带宽等。

线性度是指频率调制器输出信号频率与输入信号电压之间的关系,它决定了调频信号的质量和稳定性。

调频灵敏度是指频率调制器输出信号频率对输入信号电压的变化灵敏程度,它决定了调频信号的频率范围和变化速度。

调频带宽则是指调频信号的频率范围,它受到调频器的工作频率范围和调制信号频率范围的限制。

除了以上的基本原理和技术细节,调频发射机的原理还涉及到一些其他方面的知识,比如频率合成、功率放大、天线匹配等。

频率合成是指通过一系列的频率倍频器和频率混频器来产生稳定的载波信号。

功率放大是指将调频信号进行放大,以便能够发送到更远的距离。

天线匹配则是指通过合适的天线设计和匹配网络来实现最大的信号传输效率。

总的来说,调频发射机的原理是基于频率调制技术,利用频率调制器将音频信号转换成无线电波,实现音频信号的传输和接收。

它涉及到许多技术细节和工程实践,是无线通信领域的重要组成部分。

调频信号发生器原理及制作

调频信号发生器原理及制作

调频信号发生器的基本工作原理
调频信号发生器的方框图如下所示,它由场效应晶体管高频振荡器、双变容二极管、低频振荡器、低阻抗变换器、50欧衰减器等部分组成,完整电路如图2所示,
高频振荡器结构简单,只有一个波段,频率范围为8.6~11.5MHz,其10次谐波能完全覆盖由双变容二极管(BB294B型或KV1820型)与线圈L1一起完成,要求电容变化量为:
上述变容二极管的电容变化量能满足这个要求,线圈用30~36#规格的漆包线,在6mm的磁芯上绕30匝,并在5圈上抽头,或者5mm线圈袋39匝在5圈处抽头,两个线圈串联,电感量在5.5-10uH之间可调。

VRD1变容二极管与R9和R10连接,直流电们允许在0.8V-9.6V之间变化,最小电压由RV3调节,这时度盘刻度在180,最大电压由RV2调节,其值约为:
场效应管Q1为高频振荡器,性能稳定,振幅在整个频度范围内几乎不变。

Q1的漏极输出约2V。

R12和R13组成分压器,以减小输出强度。

Q2与源极跟随器。

调频电路的原理

调频电路的原理

调频电路的原理
调频电路是一种用于传输和调制音频信号的电路,利用频率调制的原理来传输音频信号。

调频电路的基本原理是将音频信号转换为频率调制的信号。

首先,音频信号经过一个调频器,将其转换为一个具有不同频率的载波信号。

调频器可以是一个电容或电感元件,通过改变其电容值或电感值来改变载波信号的频率。

这样,载波信号的频率就根据音频信号的强弱而不断变化。

接下来,调频器的输出信号经过一个调频发射机,将其放大并发送出去。

调频发射机中通常包含一个放大器来增强信号的幅度,以达到较远距离的传输。

接收端的调频接收机接收到传输的调频信号后,首先经过一个解调器,将调频信号转换为原始音频信号。

解调器根据载波信号的频率变化情况,恢复出原始音频信号的波形。

最后,原始音频信号经过一个放大器放大,然后输出到扬声器或其他音频设备中。

这就是调频电路的基本原理。

通过频率调制的方法,调频电路可以实现音频信号的传输和调制。

调频发射机原理

调频发射机原理

调频发射机原理
调频发射机是一种用于无线电通信的设备,它可以将声音信号转换成无线电波,通过空气传播到接收机,从而实现远距离通信。

调频发射机原理是指调频发射机工作的基本原理和原理。

调频发射机的基本原理是利用频率调制技术,将声音信号转换成无线电信号。

具体来说,首先是声音信号经过一个音频放大器放大,然后经过一个频率调制器,将声音信号的频率变化转换成无线电信号的频率变化。

最后,经过无线电发射天线,将调制后的无线电信号发送出去。

调频发射机的工作原理可以分为三个部分,音频处理部分、频率调制部分和发射部分。

首先是音频处理部分,声音信号经过麦克风或其他声音采集设备采集,然后经过音频放大器放大,以增加信号的幅度,使之能够驱动频率调制器。

其次是频率调制部分,经过音频放大器放大后的信号经过频率调制器,将声音信号的频率变化转换成无线电信号的频率变化。


率调制器是调频发射机中的核心部件,它能够将声音信号的频率变化转换成无线电信号的频率变化,并且能够将这种频率变化稳定地保持在一定范围内。

最后是发射部分,经过频率调制器调制后的无线电信号经过无线电发射天线发送出去。

无线电发射天线是将无线电信号转换成电磁波并发送出去的设备,它能够将调制后的无线电信号有效地发送到目标接收机。

总的来说,调频发射机的原理是利用频率调制技术,将声音信号转换成无线电信号,然后通过无线电发射天线发送出去,实现远距离通信。

调频发射机在现代通信中起着重要的作用,它广泛应用于广播、无线电通信、无线电电视等领域,为人们的日常生活和工作提供了便利。

调频接收机的工作原理

调频接收机的工作原理

调频接收机的工作原理调频接收机是一种用来接收广播电台信号的设备。

它的功能是将调幅广播电台的信号转换成可听的声音。

这种接收机的工作原理基于时变信道的频率选择性衰落。

1. 载波信号的接收调频接收机接收到调幅广播电台的信号后,需要先把频率调制的载波信号接收下来。

这一步使用了接收机中的一个叫做“前置放大器”的电路,它用来放大信号的弱信号部分。

目的是为了使信号通过解调的处理后能够输出给放大器达到可以听到声音的效果。

在这一步,接收机还需要经过“带通滤波器”过滤掉不需要的高频和低频信号。

2. 频率变换在接收到信号后,调频接收机还需要将接收到的信号变换到中频。

这里的中频指的是介于数十千赫兹到一百千赫兹之间的频率。

在这一步,接收机中有一个叫做“混频器”的电路,它可以把接收到的频率转换成中频。

接着,再用一个“中频放大器”来放大信号的弱信号部分。

3. 解调当信号转换成中频后,调频接收机接下来就开始解调了。

解调器的作用是将接收到的信号进行识别,将原来的信息信号还原出来。

在解调的过程中,需要使用“鉴频器”和“去乘原器”,来准确识别并消除频谱中的干扰信号。

4. 放大接着,调频接收机会将信号放大,通过“音频放大器”将信号放大至可听的声音尺度。

这一步是需要专业技能的,目的是为了确保信号达到足够的强度,以便于人们可以听到清晰的音频信息。

5. 反馈控制最后一步,调频接收机还需要进行反馈控制,以便于实现精确的信号增益和频率选择。

这一步需要用到一些反馈电路,例如鉴频回路、音频回路等等。

以上就是调频接收机的基本工作原理。

在现代科技的支持下,调频接收机已经得到了很大的发展,不仅具有高度的自动化、精密化和稳定性能,而且还能适应复杂的场合和环境。

无线电通信-8.2 调频方法概述、变容二极管调频、晶体振荡器直接调频及间接调频

无线电通信-8.2 调频方法概述、变容二极管调频、晶体振荡器直接调频及间接调频
扩散电容:正向偏置,电容效应比较小。 势垒电容:反向偏置,势垒区电荷呈现的电容效应。
所以为利用PN结的电容,PN结应工作在反向偏置状态
PN结反向偏置时,结电容会随外加反向偏压而变化, 而专用的变容二极管,经过特殊工艺处理(控制半导 体的掺杂浓度和掺杂的分布)使势垒电容能灵敏地随 反向偏置电压的变化而呈现较大变化的压控变容元件。
调制信号控制变容二极管结电容,使 晶体谐振频率(串或并)发生变化, 其等效电抗发生变化,振荡频率发生 变化,获得调频信号。但最大相对频 移小10e-4量级。
并联缺点变容管参数的不稳定直接影 响调频信号中心频率的稳定度
串联 皮尔斯晶体振荡器
工作原理 晶体直接调频原理图
图(a)是中心频率为4.0MHz的晶体调频振荡器 的实际电路,图(b)是它的交流等效电路。
直接调频基本原理:用调制信号直接线性地改变载波 振荡的瞬时频率。
因此,凡是能直接影响载波振荡瞬时频率的元件 或参数,只要能够用调制信号去控制它们,并从而使 载波振荡瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变, 都可以完成直接调频的任务。
如果载波由LC自激振荡器产生,则振荡频率主 要由谐振回路的L和C所决定。只要能用调制信号去 控制回路的电感或电容,就能控制振荡频率。
如何稳定调频波的中心频率呢?通常采用以下三种方法: ① 晶体振荡器直接调频; ② 采用自动频率控制电路; ③ 利用锁相环路稳频。
8.5 晶体振荡器直接调频
通常利用变容二极管控制晶体振荡器的振荡频率来实现调 频。晶体工作于串并联谐振频率之间,等效为一个高品质 因数的电感元件,作为振荡回路元件之一。 变容二极管接入振荡回路方式:与石英晶体串联或并联
图 8.4.2 变容二极管调频电路
图 8.4.3 振荡回路的 等效电路

调频器原理及其发展

调频器原理及其发展

调频器原理及其发展调频器原理及其发展一概述无线电广播发射机的用途是将待传送的音频信号通过一定的方式调制到载波上,并放大到额定的功率,然后利用天线以电磁波的方式发射出去,覆盖所需的范围。

信号的调制方式可分为调幅、调频和调相三种,在广播和电视技术中应用得较多的是调幅和调频。

相对于调幅广播发射机而言,调频广播发射机具有线性失真小,无串扰现象,信噪比好,高保真度,效率高,可实现立体声广播和多路广播等突出优点,且其体积小,价格便宜,适用面广,因此调频广播发展很快。

随着技术的进步,各种新型的调频发射机不断推出,如全固态调频发射机和采用数字调频激励器的调频发射机。

而调频激励器是调频发射机系统的核心,它对输入音频及附加信道信号进行处理并合成基带信号,基带信号调制到VHF波段的载波上,并经激励器功放放大输出。

在输出功率要求较小的情况下,调频激励器也可直接作为发射机。

一方面,调频激励器是调频发射机的信息处理核心,它直接决定发射机性能的优劣,另一方面,它又部分承担发射机故障处理及报警的责任,即调频激励器应对自身及发射机整机进行监控,在发射机运行出现故障时需进行自身调整,来保证发射机运行的正常和安全。

根据内部信号处理方式的不同,调频激励器可分为数字式和模拟式两种。

数字调频激励器是主要采用数字信号处理(DSP)和直接数字频率合成(DDS)等技术对数字音频进行处理的激励器,其失真小、信噪比高,适合于构成单频同步广播系统,在数字音频广播(DAB)系统中的应用正在逐步加大。

模拟调频激励器是采用模拟信号处理及频率调制技术的激励器。

模拟FM技术经过60多年的发展和完善,所能达到的各项指标不断提高,时至今日,在某些重要指标上,模拟激励器已能突破模拟和数字的传统界限。

同时,部分激励器厂商为支持数字格式的音频输入,在不改变模拟载波调频技术的前提下,添加了数字音频接口,采用DSP技术对音频信号进行编码,编码后的复合信号经DA转换后再调频调制,以适应日益发展的需求。

收音机调频原理

收音机调频原理

收音机调频原理
收音机调频原理是一种利用频率调制技术的收音方式。

在调频广播中,音频信号经过调制器产生调制信号,然后与一个固定频率的载波信号相乘,形成调制后的信号。

这个调制后的信号被发送到天线,通过空气传播,最终到达收音机。

收音机内部有一个高频振荡器产生固定频率的参考信号,称为局部振荡器。

当接收到调制后的信号后,通过混频器和局部振荡器进行混频运算,产生一个中频信号。

这个信号通过中频放大器进行放大,然后进入解调器。

解调器的作用是将中频信号中的音频信号分离出来。

它使用一个特定的电路,根据信号的特性将周围的电磁波干扰滤除,并提取出音频信号。

解调后的音频信号经过放大器放大,最终通过扬声器输出。

整个调频广播的过程可以概括为:音频信号 -> 调制 -> 发送 -> 接收 -> 解调 -> 放大 -> 输出。

通过这种方式,电台的音频节目可以传输到收音机上,让人们享受到各种各样的音乐、新闻和其他娱乐内容。

需要注意的是,调频广播使用的调频技术使得信号的传输更稳定,并且能够提供更好的音质。

同时,由于不同电台分配了不同的频率,收音机可以通过调节频率来选择想要收听的电台。

这就是为什么我们可以在收音机上通过调频进行电台选择的原因。

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调频器原理及其发展一概述无线电广播发射机的用途是将待传送的音频信号通过一定的方式调制到载波上,并放大到额定的功率,然后利用天线以电磁波的方式发射出去,覆盖所需的范围。

信号的调制方式可分为调幅、调频和调相三种,在广播和电视技术中应用得较多的是调幅和调频。

相对于调幅广播发射机而言,调频广播发射机具有线性失真小,无串扰现象,信噪比好,高保真度,效率高,可实现立体声广播和多路广播等突出优点,且其体积小,价格便宜,适用面广,因此调频广播发展很快。

随着技术的进步,各种新型的调频发射机不断推出,如全固态调频发射机和采用数字调频激励器的调频发射机。

而调频激励器是调频发射机系统的核心,它对输入音频及附加信道信号进行处理并合成基带信号,基带信号调制到VHF波段的载波上,并经激励器功放放大输出。

在输出功率要求较小的情况下,调频激励器也可直接作为发射机。

一方面,调频激励器是调频发射机的信息处理核心,它直接决定发射机性能的优劣,另一方面,它又部分承担发射机故障处理及报警的责任,即调频激励器应对自身及发射机整机进行监控,在发射机运行出现故障时需进行自身调整,来保证发射机运行的正常和安全。

根据内部信号处理方式的不同,调频激励器可分为数字式和模拟式两种。

数字调频激励器是主要采用数字信号处理(DSP)和直接数字频率合成(DDS)等技术对数字音频进行处理的激励器,其失真小、信噪比高,适合于构成单频同步广播系统,在数字音频广播(DAB)系统中的应用正在逐步加大。

模拟调频激励器是采用模拟信号处理及频率调制技术的激励器。

模拟FM技术经过60多年的发展和完善,所能达到的各项指标不断提高,时至今日,在某些重要指标上,模拟激励器已能突破模拟和数字的传统界限。

同时,部分激励器厂商为支持数字格式的音频输入,在不改变模拟载波调频技术的前提下,添加了数字音频接口,采用DSP技术对音频信号进行编码,编码后的复合信号经DA转换后再调频调制,以适应日益发展的需求。

虽然数字调频激励器的性能普遍优于模拟激励器,但因价格的巨大差异,就目前世界经济水平而言,模拟激励器在全球的应用范围仍远比数字激励器广。

本文只对较为新型的模拟激励器的原理进行介绍。

二系统组成具备完善功能的调频激励器可分为系统硬件和系统软件两部分,系统硬件完成对音频信号的编码,合成基带信号的调频调制,射频信号的放大等功能,而系统软件则对系统硬件进行实时监测和控制,并根据用户要求完成各种智能化处理。

调频激励器的典型组成框图如图1所示。

系统软件由监控系统的控制核心(通常是MCU)执行。

为对调频激励器原理有较深入的介绍,下面分别从系统硬件和系统软件两部分进行说明。

三硬件原理按照模块化思想,可将系统硬件分为音频处理模块、调频调制器、激励器功放、监控模块、电源模块等部分。

1 音频处理模块音频处理模块的一个重要功能是完成立体声编码。

根据一些国家对不同立体声制式的研究和试验,1966年CCIR(国际无线电咨询委员会,现名ITU-R)同时推荐了“导频制”(抑制副载波调幅)和“极化调制制”(双边带调幅)两种制式作为立体声调频广播的优选制式,这两种制式都具有与普通单声道调频广播兼容的优点。

在世界范围内使用最为广泛的是导频制。

在常见的具备国际领先技术的调频激励器中,其音频处理模块均提供MONO/STEREO/ MPX信号及附加信道信号(SCA/RDS)的输入接口。

某些国外激励器厂商还提供可选的数字音频接口,以支持AES/EBU,S/PDIF数字式输入。

图2给出导频制调频激励器音频处理模块的典型原理框图。

图2中各部分的功能如下:音频预处理:对输入的音频信号(L、R)进行幅度调整,包括输入阻抗选择(平衡或不平衡方式),以及可控音频衰减器的衰减量设置。

可控音频衰减器使得一定电平范围内音频信号,均可设置为标称值(参考电平)。

标称电平输入时,输出基带信号对载波的调制频偏为75kHz。

预加重:通过模拟开关控制预加重常数的选择,常见调频激励器均提供 0、50μs、75μs 等常数。

15kHz低通:滤除音频以外的信号,保证音频信号(30Hz~15kHz)通过,同时对导频及以上频点(≥19kHz)具有良好的抑制。

目前具备领先技术的激励器可做到30~15kHz的频率响应<±0.1dB,而对19kHz以上频点的抑制度>50dB。

立体声编码器:通常采用软开关方式对L,R信号进行处理,并与19kHz导频混合。

编码后的信号包括左右路信号和M、抑制副载波(38kHz)调幅后的左右路信号差S、以及导频音。

与矩阵式和硬开关等编码方式相比,软开关编码具有立体声分离度高、失真小的优点。

目前,某些模拟调频激励器的立体声分离度已可达到65dB,失真度<0.1%。

限幅器:当音频输入信号远超过标称电平时,限幅器对输出复合基带信号的幅度进行控制,可使总调制频偏不至过大。

2 调频调制器调频调制器采用锁相环技术产生精确频率的载波(87.5--108MHz),并将合成基带信号调制到该载波上。

集成锁相环频率合成调制技术,使调频调制器具有良好的调制跟踪特性,频率设置和控制都比较容易,频率稳定度可达±1ppm。

目前,国际上较为领先的激励器产品其调频调制器的信噪比(RMS)均超过80dB。

图3给出调频调制器的典型原理框图。

图3中各部分的说明如下:电平调理:调整音频处理模块送入的合成基带信号的幅度,可使得标称音频输入时,基带信号的总调制度为100%(75kHz频偏)。

VCO:变容二极管直接调频,产生所需的振荡信号。

锁相频率合成器:包括分频器、鉴相器等功能。

VCO振荡频率经分频后与基准频率(调制器内部晶振频率或外部频率基准经分频后所得信号)鉴相比较,其输出差拍电压送入环路滤波器,锁定后鉴相器输出直流信号,并给出锁定指示。

环路滤波器:滤除鉴相器输出差拍信号中的和频成分及高频干扰,送入VCO中以使振荡频率向待锁定值逼近。

捕捉带控制:锁定过程中,扩大捕捉带,以加快锁定速度。

锁定后,减小捕捉带,以提高抗干扰能力,保持稳定的锁定状态。

电调衰减器(可选):某些激励器采用本环节对输出功率进行设置,并实现ALC(自动输出功率电平控制)功能。

输出放大级:对VCO输出的功率进行适当放大,以推动激励器功放,并提高信号传输过程中的抗干扰能力。

该放大级的供电受锁定信号及外部控制,仅在正常锁定且有输出要求时才放大输出。

3 激励器功放激励器功放对已调制载波进行功率放大,并经低通滤波器(或带通滤波器)及定向耦合器后输出。

其典型原理框图如图4所示。

推动级和末级完成对载波功率的放大,末级功放管通常工作在丙类状态。

工作点控制(可选):本环节为激励器提供功率设置及ALC控制功能。

意大利RVR公司的PTX-LCD系列激励器便通过调节末级功放管的集电级电压来设置输出功率。

意大利ELETTRONIKA公司的MIRA系列调频激励器也采用本环节设置功率,但控制的是推动级MOS 管的栅极及漏极电压。

低通滤波器(或带通滤波器)滤除载波的高次谐波。

定向耦合器:常见的是微带定向耦合器,也有采用传输线定向耦合器或直接电容耦合方式的。

功率检波环节:在常见的激励器功放中,广泛使用二极管峰值检波;一个较新的应用是使用对数线性功率检波器,其输出电压与RF功率(dBm表示)呈精确线性。

4 监控模块监控模块负责维持和监控激励器的正常工作,保障系统工作于最佳状态;它还为用户提供LCD或LED显示,并接受用户输入(输入方式包括键盘、脉冲编码器、串行接口等),以实现用户对工作参数的设置和对工作状态的查询。

同时,监控模块还应具备远端连接功能,可与共同构成发射机的后级功放或主控单元等构成外环,实现整机ALC。

5 电源模块电源模块为激励器各模块供电,目前各激励器厂商有采用线性变压电源的,也有采用开关电源供电的,其关键是对电源纹波及EMI的控制。

为适应不同国家和地区的电网,激励器电源电压及工作频率的容限范围应足够宽。

四软件功能一个较为完善的激励器控制系统软件必然具备以下功能:人机对话、实时监控、故障报警及处理、数据存储、工作状态切换和遥测遥控等。

1 人机对话监控系统软件应提供友好的人机对话界面,并可简易输入,便于用户参与。

RVR PTX-LCD 调频激励器配有大视域液晶显示屏,可显示从开机到运行停止全过程的各种信息,并采用脉冲编码器取代传统键盘;EKA MIRA激励器则采用大尺寸触摸屏,都对“友好的用户接口”作出了自己的解释。

2 实时监控监控系统软件需对激励器当前运行状态进行即时监测和分析,实时更新状态显示,并能维持激励器(内环)或发射机整机(外环)的输出功率基本不变,即实现ALC功能。

3 故障报警及处理监控系统软件应在激励器或发射机出现故障时立即响应并做适当的处理,还应为用户提供报警信息及故障记录,方便用户查询。

4 数据存储数据存储功能包括对用户设定的工作参数及运行过程中的状态数据的存储。

例如,RVR激励器提供预设参数的存储及读取功能,而一些激励器则提供最近数日内的运行状态数据存储及读取功能。

历史数据的存取有助于用户对激励器和发射机的长期运行进行分析和预测。

5 工作状态切换激励器应能在主工作状态和备份工作状态之间快速切换,以保证发射机的长期连续工作,这在具有一个或多个备份激励器的发射机系统中非常重要。

6 遥测遥控激励器应具备良好的联网工作能力,可与发射机的控制单元或PC机通讯,以实现遥测遥控。

目前常见的是通过串行接口(RS232或RS485)、USB接口或网络接口,实现对激励器工作状态的远程查询及对工作参数的在线修改。

除上述功能外,一个理想的激励器系统软件还应具备以下特性:可靠性好,具有良好的稳定性;自适应性强,能自动判别内外环工作,完成相应的监控操作;智能化控制,能判断激励器及外部功放的工作状态是否正常,并做出相应的处理。

对于天气等缓慢变化因素引起的故障(如下雪导致的过驻波),具备长时间监测及缓慢恢复功能;具备自纠错能力,在监控系统自身出现故障时,能够自动察觉并重起系统。

良好的纠错能力是激励器和发射机实现无人职守的重要保证;扩展性强。

为增加新的监测和控制功能留有足够的控制口及存储空间,可轻松完成软件版本升级。

五展望在电子和计算机技术日新月异的今天,调频广播这一大众传媒正经历着来自电视及互联网等诸多领域的冲击,但在一些移动工具(例如汽车内)及开阔环境,调频广播仍具有不可替代的地位;同时,可传送立体声也赋予它特别的魅力,使其成为家庭休闲及餐饮娱乐场所“背景音乐”的重要提供者;且就目前世界的经济水平而言,调频广播在发展中国家的推广和普及仍有很大的前景。

在声音广播领域,如果将模拟调幅、模拟调频看成是第一代和第二代的广播技术,则数字声音广播可看成是第三代广播技术。

数字声音广播具有模拟声音广播不可比拟的优势,且必然会最终取代模拟声音广播,但就激励器的普遍原理而言,数字激励器和模拟激励器是基本相同的,各功能模块和指标都是共通的,只是更多地融入了数字技术而已,这使得本文谈到的原理对于日后仍可有一定的参考价值。

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