10无线电广播接收机的基础知识（DOC33页）

2-175课题10.1.1无线电波课型新课授课班级授课时数1教学目标1．了解无线电波的基础知识2．培养学生学习无线电通信的兴趣教学重点无线电基础知识教学难点无线电播的传播方式学情分析教学效果教后记2-176新课A．引入1．无线电信号的初步概念2．无线电接收机B．新授课10.1.1无线电波一、无线电波1．概念：当一根导线中通过高频电流时，导线的周围就产生变化的磁场，变化的磁场周围又产生变化的电场，而变化的电场周围再产生变化的磁场。这种电场和磁场的交替变化向四周传播并能把能量传送出去的波，称为电磁波，就是我们通常所说的无线电波。2．公式：fc解c=3×108m/s，：波长；c：波速；f：信号频率。例：频率为1000kHz的无线电波，其波长为多少？解：m300m10100010338fc结论：不同频率的无线电波，其波长不同，频率越高，波长越短；频率越低，波长越长。过渡：由于不同波长的信号，其主要用途，传播距离不同。因此，为了便于分析和应用，一般将无线电波划分为若干区域。3．无线电波的波段划分(见下表)波段名称波长范围频率范围频段名称用途短长波104~105m30~3kHz甚低频VLF海上远距离通信长波103~104m300~30kHz低频LF电报通信中波2×102~103m500~300kHz中频MF无线电广播中短波50~2×102m6000~1500kHz中高频IF电报通信、业余者通信短波10~50m30~6MHz高频HF无线电广播、电报通信和业余通信米波1~10m300~30MHz甚高频VHF无线电广播、电视、导航和业余通信分米波1~10dm000~300MHz特高频UHF电视、雷达、无线电导航厘米波1~10cm30~3GHz超高频SHF无线电接力通信、雷达、卫星通信毫米波1~10mm300~30GHz极高频EHF电视、雷达、无线电导航亚毫米波1mm以下300GHz以上超级高频无线电接力通信二、无线电波的传播方式1．地面波传播（表面波传播）2-177（1）概念：无线电波沿着地球表面传播到达接收点的传播方式，叫做地面波传播。（2）特点：长波，中波及部分短波能利用表面波传播方式传到数百公里的距离。2．天波传播（1）概念：无线电波向天空辐射，经由天空中的电离层反射到达地面接收点的传播方式，叫做天波传播。（2）特点：电离层内含有电子和离子，也就相当是由导电物质组成的导电层，所以对一定波长范围内的无线电波具有反射作用。3．空间波传播（视距直线传播）（1）概念：无线电波在大气层低层空间沿直线传播到达接收点的传播方式，叫做空间波传播（2）特点：电波在传播途中走的是直线，并且由于地球是个椭圆球体，在地面传播距离只能限于视距离之内，所以又叫视距离直线传播。练习习题十102小结无线电波→传播方式2-178布置作业习题十1012-179课题10.1.2无线电广播的发射与接收课型新课授课班级授课时数1教学目标1．理解无线电广播发射的原理2．理解无线电接收机的方框图教学重点无线电发射原理教学难点调制的工作过程学情分析教学效果教后记2-180新课A．复习1．无线电波的频率与波长的关系是什么？2．无线电波有哪几种传播途径？B．引入众所周知，音频信号（20Hz20kHz）由于其频率很低，无法实现远距离传输，而无线电技术的主要任务是利用电磁波将各种电信号从发送者传递给接收者，以达到远距离传递消息的目的。C．新授课10.1.2无线电广播的发射与接收一、无线电广播的发射1．问题的提出（1）音频信号的传播速度约为340m/s，而且衰减很快，不能传得很远。（2）只有当天线的尺寸与信号波长相比拟时，才会有足够强的电磁波从天线辐射出去，而制造出长度与音频波长相当的天线是不可能的。即使可以发射，由于各发射台频率相近，必然干扰，接收者也无法选择出某一需要的信号。2．解决的办法为了将原始电信号通过空间传到远方去，必须借助于频率更高（波长更短）的电磁波，利用高频电磁波将低频的电信号“携带”到空间去，这样，天线的尺寸就可以比较短，而不同的电台可以采用不同频率的高频电磁波，彼此互不干扰，接收者也就可以选择自己所需要的某一信号了。3．无线电调幅发射机的方框图（1）组成：a.低频部分，用于声音的变换与放大。b.高频部分，包括高频振荡的产生、放大、调制和高频功率放大。c.传输线与天线部分，作用是把已调制的高频信号由传输线发射至空间。d.供电系统。（2）工作过程：话筒和音频放大器的作用是把声音变换成调制器所需的一定强度的音频电信号，高频振荡器的作用是产生高频正荡波信号，即载波，它的频率叫载频。在2-181广播发射机中，高频振荡器所产生的频率不一定就是所需载频，功率也较小，往往需要用倍频器将载频提高，再经高频功率放大器进行功率放大，最后由天线发射出去。二、无线电广播的接收。1．简单调幅接收机方框图2．工作过程由发射机发出的电磁波，经接收机无线接收，感生出电信号，由于空中存在着众多电台发射的不同频率的已调波，所有要从无线感生出的不同频率的已调波信号中选取出需要收听的信号，这一任务，由接收机的输入电路来完成。而输入电路选出的信号，不能直接用来推动扬声器（或耳机），必须把它恢复成音频信号，这种从已调信号中检取出音频信号的过程，叫做解调。解调器就是用来还原出音频信号的，最终，将音频信号由扬声器还原出声音。练习简述无线电广播的发射与接收过程小结发射——接收（完成通信）布置作业习题十1042-182课题10.1.3无线电广播收音机课型新课授课班级授课时数2教学目标1．理解调制的原理2．掌握调幅波及调频波的形成3．认识直接放大式调幅收音机的方框图，了解其工作原理教学重点调制原理及方式教学难点接收机的构成方框图及原理学情分析教学效果教后记2-183新课A．复习1．请说出一台发射机的基本组成2．画出简单调幅接收机的方框图B．引入如前所述，高频振荡信号将低频信号携带至空间是怎样携带的？C．新授课10.1.3无线电广播收音机一、调制1．概念：用低频信号控制高频振荡的过程，称为调制。2．方式：I调幅（AM）：用低频信号控制高频振荡的幅度，称为调幅。调制信号（低频），见图（b）；载波（高频），fC一定，幅度一定，见图（a）；调幅波：fA=fC，调幅波的振幅随调制信号的幅度变化而变化，见图（c）；调频波：幅度不变，调频波的频率随调制信号的幅度变化而变化，见图（d）；II调频（FM）：用低频信号控制高频振荡的频率称为调频。III调相（PM）：用低频信号控制高频振荡的相位称为调相。解调是调制的逆过程：调幅→检波；调频→鉴频。二、无线电广播收音机1．概念：指接收广播电台播音的无线电接收机。2．分类：（1）按元器件分：电子管、晶体管、集成电路等。（2）按电路特点分：直接放大式，超外差式。（3）按波段分：中波，短波。（4）按调制方式分：调幅，调频。（5）按电源分：交流，直流，交直流。（6）按用途分：汽车收音机，电唱收音两用机，收录两用机，收扩两用机，立体声收音机等。2-1843．直接放大式调幅收音机组成方框图信号流程：无线感应到各电台的信号→输入回路（输入回路起到选频（选台）的作用，选出某一电台的信号）→高频放大器（高频放大器将微弱的电信号进行直接放大，不改变其频率）→检波器（检波器从调幅波中还原出原始的调制信号，完成解调的任务）→低频电压放大器（低频放大）→低频功率放大器（功率放大）→扬声器（电→声）特点：电路简单，易于安装，性能不稳定，灵敏度和选择性较差。练习简述无线电广播的发射与接收过程小结调制与解调，简单直接放大式调幅收音机的构思。布置作业习题十1032-185课题10.2.1超外差式调幅收音机工作原理课型新课授课班级授课时数1教学目标1．理解变频构想2．掌握超外差接收法教学重点超外差接收法教学难点变频、混频原理学情分析教学效果教后记2-186新课A．复习1．什么叫调制，调制有几种方式？2．简述直接放大式调幅收音机组成方框图。造成直接放大式收音机性能不稳定及灵敏度降低的主要原因是高频放大器很难实现宽频带高增益放大，如何克服呢？B．新授课10.2.1超外差式调幅收音机工作原理一、变频1．问题的提出：为了有效地对信号进行解调，必须对高频信号放大几万倍甚至几百万倍。若直接放大会遇到两个困难：（1）频率很高时，要使放大器的放大倍数做得很大是不容易的，而且各级放大易引起自激振荡。（2）要在频段很宽的范围内使放大器的放大倍数大致一样也是很难的。2．解决的方法：如果把不同频率的高频信号，在保持其调制类型（如AM，FM等）和调制参数（如调制频率，调制系数等）都不变的条件下，先变换成一个载波频率较低且固定不变的中频，然后对这个固定的中频信号再进行放大，就可以既提高放大倍数，又可对各频率信号保持相同的灵敏度。3．变频：只改变信号的频率，变频是一门技术，实现这种功能的电路叫变频器。二、超外差接收法：1．概念：超外差接收方法是一将收到的各个电台的具有不同载波频率的高频无线电信号先与本机振荡信号混合，产生出一个统一的固定不变的差频信号（中频）由于产生出的这个中频是超音频信号，故有“超外差接收”之名称。超外差也是一门技术，应用极广。变频是超外差的核心，超外差实现了变频。2．方框图2-187（一）fofcfifo：固定中频频率我国调幅广播中频是465kHz。fc：本机振荡频率。fi：某台信号频率。例：某台信号频率是747kHz，求此时本振频率是多少？fc=fi+fo=（747+465）kHZ=1212kHZ（二）统调：使本机振荡（本振）频率始终跟踪输入回路信号频率，以使本振频率总比输入信号频率高出一个固定中频（465kHZ）选台时同时调节输入回路与本振的频率，称为统调。（三）混频→变频3．超外差接收的优点（一）避免了对高频信号进行直接放大的困难和大大简化了接收机结构。（二）超外差接收大大提高了接收机的性能。（三）在中频频率上可以方便地附加一些改善接收机性能的附加电路。（四）超外差接收，使得用一台收音机既可以接收许多中波电台的节目，也可有收听短波广播节目，只要拨动一个波段开关就可行了。2-188练习简述超外差接收法及其优点小结超外差接收技术的出现使得无线电广播事业获得了飞速发展，并为超短波和微波通信及卫星通信开避了无限宽广的发展道路布置作业练习十105b补充：画出超外差接收方框图并解释原理2-189课题10.2.2变频电路课型复习授课班级授课时数2教学目标1．了解非线性元件的频率变换作用2．掌握变频器的组成3．理解实用变频电路工作原理教学重点实用变频电路的工作原理教学难点变频器的组成及原理学情分析教学效果教后记2-190新课A．复习1．请说出我国AM广播收音机的中频是多少？2．解释超外差原理。B．引入变频器（混频器）是超外差接收机的核心部分，它使得fo=fcfi输出固定中频，可又是怎么通过电路实现的呢？C．新授课一、非线性元件的频率变换作用由于两个不同频率的信号共同作用于非线性元件时输出信号中包含有差频分量这就为混频的实现提供了可能性。二、变频器（混频器）的组成1．方框图2．组成及作用（1）非线性元件作用：频率变换作用，其输出许多组合频率分量。元件：二极管或三级管。（2）本机振荡器作用：产生一定幅度，频率可调的正弦波，用来与输入信号混频。2-191电路：正弦波振荡器（3）中频滤波器作用：选出差频（fo=fcfi），抑制其他频率。电路：通常选LC调谐回路。三、变频电路1．电路图2．元件作用（1）偏置电路R1，R2，R3，T1，L3，L2。（2）输入回路C1，C2a，L1。（3）本机振荡电路V1，L4，L3，C2b，C6，C7，C4。（4）中频滤波（中频选频网络）C5，T1。V1的作用：振荡，混频兼有放大作用。C2a，C2b：双连电容，实现输入回路的频率与本振频率统调，跟踪。3．信号流程4．三点统调2-192中波频段为5351605kHz。所谓三点统调即在整个波段中，找高（1605kHZ），中（1070kHZ），低（535kHZ）三点，力争理想统调，其余各点近似统调。练习分析图10.2.1变频电路的