无线电与收音机.

第七章无线电与收音机•无线电发明简史•有线电报与无线电•无线电波的波段划分与传播方式•无电源收音机工作原理•直接放大式收音机工作原理•超外差式收音机工作原理•电磁波传递能量•一．无线电发明简史•1820年丹麦的奥斯特，“电生磁”现象•1831年法拉第，“磁生电”。导线在磁场中运动。产生电流。•1862.英.麦克斯韦(1831-1879)，在理论上预言电磁波的存在。麦克斯韦方程组。•“变化的磁场能产生电场；变化的电场也能产生变化磁场。”不限于在导体中产生电流，在真空或介质中亦可。•无形的波动—电磁波•电磁波—变化的电场和磁场交替产生。并由近及远向四周传播。（比方：水波）电磁波的E、H分布图位移电流产生磁场麦克斯韦赫芝•1887年，德国的亨利·赫芝（H·Hertz1857—1894），实验证明电磁波的存在。•“以太”之谜•接收器的改进。1890—1894。布兰利（法）、罗基（英，或译洛奇）：粉末检波器。赫芝实验感应线圈感应线圈仿赫芝实验马可尼（意大利Marconi1874-1937）。•1894年，140m•1895年，1.7km•1896年，专利•1897年，20km•1909年，诺贝尔物理•爱迪生曾嘲笑“异想天开”上图为马可尼实验装置电报机电池电磁铁敲击器粉末检波器电键感应圈马可尼实验马可尼发送第一封无线电报的设备复制品马可尼调谐器~1910阿·斯·波波夫（1859—1906）•1895年5月7日，俄国•的阿·斯·波波夫，展示•其无线电接收机。•雷电指示器，记录或•打铃。1896.3，250m；第一份有内容的电报1897，640m；1899，17Km.。1906年去世。左图为波波夫实验装置雷电指示器1-粉末检波器2-电池3-继电器4-电铃5-电池6-电磁铁7-导线9-偶极子（天、地线）感应线圈产生高压•产生高压示意图电键按下时，低压线圈电流时断时续，产生感应电压，高压线圈产生高压（匝数比高）“火花”发报机“火花”发报机电路“火花”发报机音频火花式无线电发射机交流发电机火花隙•1901年12月12日，马可尼，越大西洋（3600km）通信，风筝天线400m高，电报机10kw功率。翌年他发射的无线电信息成功地穿越六千英里的距离，从爱尔兰传到阿根庭。•电台增多，射频干扰严重。1900年马可尼发明调谐技术。提高选择性和灵敏度。•元器件的进展。1904年弗莱铭发明真空二极管，检波效果优于粉末检波器。1906年德福雷斯特发明电子三极管，有放大作用，做成振荡电路。大大提高了灵敏度和选择性。•与有线电报的竞争。莫尔斯发明有线电报。至19世纪末，已有很多线路，包括跨洋海底电缆。发展著名的7777号专利这是首次超越大西洋通讯，马可尼架设在英国宝窦(POLDHU)的发射天线。美国鳕鱼角接收。高65米，被风吹倒，失败。改加拿大的纽芬兰，用气球与风筝30余只。1901年12月12日，马可尼(左)收到远从二千五公里外，横越大西洋而来的「滴滴滴」S字母，建立史上第一次越洋通讯。•莫尔斯发明有线电报。至19世纪末，已有很多线路，包括跨洋海底电缆•到1850年时，美国拥有1.2万英里长的电报线路。第一条连通美国全国的电缆由西联汇款在1861年建成。1866年7月，第一条横越大西洋的电报海缆投入使用，西接美国特里尼蒂海湾，东连爱尔兰西海岸瓦伦西亚。与有线电报的竞争最早电报设计之一1753年摩尔逊把一组金属线从一个地点延伸到另一个地点，每根金属线与一个字母相对应。1836:带有20个字母的菱形栅格（缺少的6个字母需要从讯息中省略掉）并在中间配有5个针脚。任何两个针脚的左右偏斜都会指向一个指定的字母。(6条线)库克、惠斯通五针式电报机莫尔斯电报机发送人类第一份电报的电报机电文：“上帝创造何等奇迹！”敷设海底电缆的东方巨轮莫尔斯电报机电文：“上帝创造何等奇迹！”电报机示意图莫尔斯电码莫尔斯电码是美国人莫尔斯发明的，由点（·）、划（—）两种符号组成。»1、一点为一基本信号单位，一划的长度=3点的长度。»2、在一个字母或数字内，各点、划之间的间隔应为两点的长度。»3、字母（数字）与字母（数字）之间的间隔为7点的长度。».:短音念作滴（di）»:长音念作答（da）属于不均匀电码-字符电码符号字符电码符号A·－N－·B－···O－－－C－·－·P·－－·D－··Q－－·－E·R·－·F··－·S···G－－·T－莫尔斯电码表H····U··－I··V···－J·－－－W·－－K－·－X－··－L·－··Y－·－－M－－Z－－··莫尔斯电码表数字电码符号标点符号电码符号1·－－－－呼救···－－－···2··－－－，·－·－·－3···－－；－·－·－·4····－：－－－···5·····“”·－··－·6－····？··－－··7－－···！－－··－－8－－－··'·－－－－·9－－－－·－－····－0－－－－－()－·－－·－莫尔斯电码表•特殊符号（同一符号）••AR：·—·—·（停止，消息结束）•AS：·—···（等待）•K：—·—（邀请发射信号）（一般跟随AR，表示“该你了”）•SK：···—·—（终止，联络结束）•BT：—···—（分隔符）莫尔斯快机发报局用专用的凿孔机先在纸带上凿出与电文字符相对应的圆孔，再把这种凿孔纸带在莫尔斯电码自动发报机上发送，收报局则用波纹收报机在纸带上录出点划电码，其通报速率可以比人工发报快几倍到20倍左右。波纹符号五单位电码•均匀电码，每个字符由长度相等的五个电脉冲组成有25即32种不同的组合代表字母，又可代表数字和标点符号。电传打字机是采用五单位电码的电报机电传打字机是采用五单位电码的电报机1857年召开的第一届国际电报大会说与听都用一个带振动的电磁铁，听的时候扣在耳朵上，当受话器用，说的时候放在嘴前，当送话器用，很不方便,而且距离很近。贝尔发明电话S.O.S.是国际莫尔斯电码救难信号，并非任何单字的缩写。鉴于当时海难事件频繁发生，往往由于不能及时发出求救信号和最快组织施救，结果造成很大的人员伤亡和财产损失，国际无线电报公约组织于1908年正式将它确定为国际通用海难求救信号。这三个字母组合没有任何实际意义，只是因为它的电码...---...（三个圆点，三个破折号，然后再加三个圆点）在电报中是发报方最容易发出，接报方最容易辨识的电码。在1908年之前，国际公海海难求救信号为C.Q.D.。SOS、CQD•1912年，泰坦尼克号事件，发出SOS。•在“泰坦尼克“号撞上冰山之前的几小时里，其它船只已经发出警告：“北纬42度至41.5度，西径49度至50.3度发现巨大冰群和巨型冰山。”可惜，这一生命攸关的信号，“泰坦尼克”号的报务员无法收到，因为他正忙于为有钱的乘客发送私人电报。•电讯室接到七份电报：“冰块，大片冰块!”但这电讯并没有引起船长的注意。•当“泰坦尼克”号撞上冰山下沉之际，发报员一遍又一遍地发出求救信号，同样可惜，周围的船只也无法收到，因为报务员都已进入梦乡。•此时此刻，只有一个人收到了“泰坦尼克”号的呼救信号，他就是后来因此而一度闻名于世的救世英雄萨洛夫。他远在纽约市澳纳梅克大楼楼顶上，正在无线电接收台前工作。他果断地立刻通过无线电广播向全世界通报这一举世震惊的消息，这才启动了“近水扑远火”的营救。遗憾的是，“泰坦尼克”号终于葬身大海，1500名乘客丧生，705人获救。时间定格于：1912年4月15日凌晨。•初生的电信和“泰坦尼克”号的关系令人寻味。CQD•泰坦尼克海难发生初期，其他船只和救助组织之所以没有能够及时组织施救，主要是因为他们不明白船上发报员开始发出的过时的C.Q.D.求救信号。直到整个船只都快没入大海才发出了S.O.S.求救信号。，“泰坦尼克”号发出了“CQDMGY”的呼救信号有人说是“ComeQuicklyDanger”，MGY是”泰坦尼克”号的无线电呼叫代号。英国的无线电操作员很少使用SOS信号，他们更喜欢老式的CQD,第二天才被附近的加利福尼亚号收到无线电广播•调制：音频加到等幅高频电磁波上。解调：音频从调制电磁波中取出。也称检波。•1906，美国费辛敦。传送语言、音乐试验。•1914，报话机，一次大战~50’s电子管式，大型。•1915，俄，200KW.电台，实现彼德堡—沙皇村的无线电话。•1916，越洋电话。•1908，.纽约，无线电转播音乐会。•1919，英、无线电广播。•1922.，美，纽约，无线电广播。•1923，法，埃菲尔铁塔作天线。•至1925，美578个电台。1926，英20kw电台。费辛敦右图为1919年美国马可尼公司的6.5千瓦广播发射机•1922，美，最便宜的收音机（矿石）25.50美元；高级的32.50~47.00美元；豪华型五个管，401美元。•1923，中国上海开始无线电广播。上海亚美公司开始生产收音机。•1939，延安新华广播电台。业余电台•短波，业余爱好者发现的（1920’s）。靠电离层反射。•发展技术。服务公众。和平。友谊。救灾。排难。抢险。•“经正式核准的，出于个人兴趣，不是出于商业目的，进行自我训练，相互通信和技术研究的无线电通信业务”。如下棋、钓鱼一样，业余无线电是一种爱好。在全世界不分年龄、性别、身份，上至国家元首（前约旦国王候赛因，前印度总统拉.甘地）；下至上学的中学生，都可以借助电波作媒介，平等地利用业余无线电进行交流。1。无线电波段的划分名称fλ应用低频（LF）30~300KHZ10000~1000m导航、通信中频(MF)300~3000KHZ1000~100m广播高频(HF)3~30MHZ100~10m电报、广播基高频(VHF)30~300MHZ10~1m雷达、电视、无线电导航基高频(VHF)30~300MHZ10~1m雷达、电视、无线电导航特高频(HF)300~3000MHZ100~10cm雷达、导航、电视、中继特高频(SHF)3G~30∽HZ10~1cm雷达、导航、电视、中继波段频率(MHz)电台间隔用途LF(LW)120-300KHz——长波调幅广播MF(AM)525KHz-1605KHz9KHz中波调幅广播HF(SW)3.5-29.7MHz9KHz短波调幅广播及单边带通讯广播波段VHF(FM)88-108MHz150KHz调频广播及数据广播VHF48.5-92MHz8MHz电视及数据广播VHF167-223MHz8MHz电视及数据广播UHF223-443MHz8MHz电视及数据广播UHF443-870MHz8MHz电视及数据广播关于电磁（电离）辐射电磁辐射电离辐射无线电管理委员会国际电信联盟ITU1865年5月17日（国际电信日），法、德、俄、意、奥等20个欧洲国家的代表在巴黎签订了《国际电报公约》，国际电报联盟（InternationalTelegraphUnion，ITU）也宣告成立。1906年，德、英、法、美、日等27个国家的代表在柏林签订了《国际无线电报公约》。1932年，70多个国家的代表在西班牙马德里召开会议，将《国际电报公约》与《国际无线电报公约》合并，制定《国际电信公约》，并决定自1934年1月1日起正式改称为“国际电信联盟”（InternationalTelecommunicationUnion）。2．无线电波的传播方式•(1）地波：主要传长波和中波，波长越短，衰减越大，短波衰减大•（2）天波：主要为短波（3~30MHz），中波（300KHz~3MHz）亦可•（3）空间波：超短波、微波。•电离层:太阳紫外线、X线及宇宙射线辐射，空气电离成离子•D层：60~80KmE层：100~120KmF1层：200KmF2层：200~900Km短波波段收听效果•波长－频率MHz白天收听•11m25.6-26.1很少使用•13m21.45-21.85冬天效果最好;其他季节也好•16m17.48-17.90全年优秀(通常日落前三个多小时内效果很好)•19m15.10-15.80全年白天最佳波段(通常日落前三个多小时内效果很好)•22m13.57-13.87应该是一年好的波段.•25m11.60-12.1０最佳时刻日出、日落两小时前后•