收音机是如何接收电波信号的?为何不像手机需要大量的基站就能接收到信号?

手机的发射为蜂窝式,因为频率在885MHz(上行)至954MHz,太高,必须经过变频至中频,经过滤波器,中频放大再变频,经过再放大后由天线发射出去。衰减太大,故发射距离短。

早期收音机所接收的中波、短波则不同,它们属于调幅形式从广播电台发射出来的。所谓的调幅波,是将带有信息的低频信号作为,运载控制信号的高频信号称作载波,由控制信号控制高频振荡波,使其幅度随者控制信号电压大小变化的叫调幅波。

而载波频率不变,如载波的 幅度保持不变而高频振荡的频率随着控制信号的电压改变叫调频波。见下图所示。


载波是正弦波,而控制信号可以用需要传送的波形,由于载波频率较高才能把无线电波从天线上发射出去。

要把音波发射出去,就得利用载波,见上图(a)。音频波称为“调制波”,见上图(b),把它们调制成已调波,它的频率和载波相同,而其振幅随着调制波的波形变化,见上图(c)。已调波由发射塔发射出去。无线电发射台是有频率规定的,例如早期上海人民广播电台有790kHz和990kHz二个频率,它表示它们发送的载波频率分别为f1=790kHz和990kHz。怎样来接收呢?见下图所示。

根据f=1/2π√LC,L是电感线圈电感量,C是电容器电容量。调节可变电容器C,这个谐振频率就改变了。实际上旋到任意位置,这个谐振并不存在。例如在f=1/2π√L2C2=980kHz处,谐振回路仅仅是阻尼电振荡,没有能量补充,振幅不断衰减,不一会LC振荡器就停止了。当电容器旋转到有电台的特定位置990kHz这是振荡就能进行。这是因为天线传输过来电台信号补充了能量损耗,使得振荡可以维持下去。

中波的频率535~1605KHz,其波长100~1000米。由于大地是导体,故对中波吸收大,其传播距离200~300千米。

短波频率从2.2~22MHz,其波长10~100米,由于短波波长短,它沿地球表面传播绕射能量较中波弱,完全靠天波传输,这样它白天经常受到太阳光中的电磁波干扰,故白天传播距离较晚上传波距离少。即使是这个样子,它还可以传播达到100~4000Km,因为早期调幅波都是利用大功率电子管进行发射的。

收音机接收无线电波,需要磁棒感应,经过高放或者多级中放465kHZ。再经过检波,然后再进行低频放大器放大后,利用扬声器还原成为人体耳朵能够听到的声音频率。




应邀回答本行业问题。

收音机接收电波信号的原理和手机类似,不同的地方是手机的信号是双向的,而收音机是只收不发。

手机的接收到的信号是基站发射的,手机本身接收下行信号,也就是基站到手机的信号,同时也要发射信号到基站,这个是上行信号。

手机和基站之间存在信号交互,信号是双向的。

收音机接收的信号是电台发出的广播信号,收音机只需要接受,不需要考虑发射信号,相对要简单的多。

手机和收音机使用的无线电频率是不同的,相比来说,收音机电台使用的无线电频率要低一些。

我们的手机使用的频谱相对比较高一些,比如GSM使用的是900M/1800M,CDMA使用的是800M,LTE联通和电信使用的是1.8G/2.1G,移动使用的是1.9G/2.6G的无线信号,未来的5G联通和电信使用的是3.5Ghz的无线频段,移动使用的是2.6G和4.9G的无线频段。

而收音机电台使用的频率一般调频(FM)都是80-110Mhz的低频频率,中波更是使用的几百Khz的频率。

和手机的基站相比,无线电电台的天线更高,而且发射功率也都是超级大。

无线电电台的天线通常都非常高,要比一般的基站天线高,天线高,打的就更远一些。

而且,收音机电台的发射功率要远远大于基站的发射功率,FM电台的发射功率甚至可以达到10KW甚至20KW以上;中波电台甚至可以达到几百KW。

而基站的发射功率大多是几十W,相比电台要小的太多了。

总而言之,之所以收音机不需要建设那么多基站,是因为收音机和电台之间不需要信息交互,电台只要考虑把信号发射出去就行了。而且电台的频谱低、天线高、发射功率又远远大于基站,所以不需要建设那么多信号塔了。

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学过一些基础的无线电常识,很长时间了,所以,只能谈点皮毛的东西。

先看一个实验吧,将两个频率相同的音叉的共鸣箱口相对,调整好两共鸣箱的距离,用橡皮锤敲击一个音叉,使之发声后按住,会听到另一个音叉发声,这种现象叫共鸣,也就是一个物体振动,另一个物体也随着振动,统称为共振,因为是声音所以叫共鸣。我们周围存在各种各样的声音,为什么只有敲击一个音叉时,另一个音叉才发生共鸣,条件就是二者的振动频率相同。

进行无线电广播,电台要发射一定频率(中央人民广播电台1套节目的发射频率为640kHz)的广播信号,这种信号向四面八方传播。收音机的接受部分是调谐回路(LC振荡电路,其中振荡电流的频率取决于电感和电容的大小)。调谐回路可以接受各种信号,当某一个信号与调谐回路的振动频率相同时,与音叉共鸣一样,引起调谐回路的共振(谐振),这种频率的振荡电流就强,其他的信号就很弱,这就完成了电台信号的接收。另外,调谐回路中的电容是可调的,其转动轴就是选台旋钮,转动选台旋钮,就可改变电容大小,进而改变调谐回路的振动频率,以与相应的电台信号发生谐振。

无线电广播发射天线高,发射功率大,一般不需要中继。手机发射功率较小,也不能太大(你懂的),传播过程中衰减很快,所以,要用基站接力传送。随便说一句,有人提出现在卫星通讯已实现全球覆盖,为什么在一些偏僻的地方没有手机信号,原因就是没有附近没有基站,手机信号传不出去。




这是两个问题,下面就分别作一下回答:

一.收音机如何接收电波信号

收音机是通过天线直接从空中接收广播电台的电波信号。这种天线一般分为拉杆天线和磁性天线两种。

磁性天线又称“磁棒”。它是用高导磁率材料制成的长条状物体,分扁平和圆形两种。它可把周围的电磁波“吸收”于体内,并直接传递给绕在磁棒上的收音机输入线圈。磁性天线具有体积小巧的优势,可置于机内。但具有较强的方向性。

当平行于电台时信号最强,垂直时信号最弱、甚至收不到信号。因此磁性天线具备较强的抗干扰性能,但在接收不知具体方位的弱信号时,就要不停的调整方位,否则有可能漏掉信号。

绕制在磁棒上的线圈接收到信号后,要用LC并联谐振电路对其进行筛选从中挑选出我们需要的电台。

并联和串联谐振具有不同的特点:并联谐振点的阻抗非常高,可以使位于谐振点的电台信号基本不受损失,而其它信号都会被短路掉。而串联谐振正相反,位于谐振点时电路阻抗很低,可用来短路或吸收某些特定频率的干扰信号。

受材料性能的限制磁性天线一般只适用接收20MHz以下的信号。既使在这个范围内也分中波磁棒和短波磁棒。中波磁棒导磁率高,但高频损耗大,短波磁棒导磁率低、高频性能好。

由于磁性天线不适用高频,所以调频广播都采用拉杆天线或直接用铜导线来作天线,比如有的调频收音机就是利用耳机线兼作天线的。

二.收音机为何不需要基站

收音机和手机主要有两点不同。

①工作频率不同

调幅广播收音机的工作频率一般在30KHz~30MHz之间(分长波、中波、短波)。我国的调频广播为88M~108MHz。但手机的工作频率要高得多,可达800~2000MHz以上。

不同频率电波的传输性能是不一样的。收音机用的中、短波,以沿地面传播和电离层反射两种方式进行,故传播距离较远。中波广播在几百公里范围内都有较好的接收效果,短波收音机有时甚至能收到数千公里外的电台。既然具备了如此远距离的传播能力,当然也就毋须基站来帮忙了。

而手机的工作频率太高,其信号很容易被各类障碍物吸收和反射,难以实现远距离传播,因此必须由密集分布的基站来协助完成远距离通讯。

②工作方式不同

收音机,故名思意就是用来接收的机器。由于大功率的广播电台已经完成了信号的远距离传播,因此收音机只需很低的能耗就可完成接收播放任务。

但手机就不同了,因为它不仅仅是接收,而且还要像电台一样向外发射。受使用环境和条件的限制,手机的发射功率难以做大,所以只能依靠基站来完成仼务了。以上是我的回答。

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人们在使用收音机时,无形的无线电波通常在空中播放数百万公里的音乐、对话、照片和数据,每天都有成千上万种不同的无线电波传输模式! 虽然无线电波是人们看不见的,完全看不见的,但它已经完全改变了整个社会。无论是手机、儿童监护、无线电话还是其他成千上万的无线技术,都是由无线电波传输的。

收音机是如何接收电波信号的?

根据电磁波理论,对于音频信号来说,发射天线的合适尺寸几乎不可能超过几十公里。同时,在调制过程中,将信号频谱传输到任何需要的较高频率,这样更容易以电磁波的形式输出辐射。调频收音机是利用载波调频来传输无线电信号的收音机。由于波长比较短,所以发射的信号比使用AM波长的收音机要好得多,但由于是短波,传播距离相对较小。目前,一些手机也运行着调频收音机。收音机工作主要通过以下几个步骤实现接收电波信号!

人们能够通过收音机收听到声音的过程主要无线电波调制解码

无线电发射机主要由载波频率发生器、调制器、高频放大器和发射天线五个主频段信号处理电路组成:带有主频段图像的信号处理电路包括对来自麦克风(或各种音频设备)的各种音频信号进行前置处理,如音频增益、声音滤波,一般的频率限制为300-3400Hz)、可能的音频压缩要求(和背景调制器用于将处理后的音频信号调制成高频波,不同的模块用于各种形式的调制,在正向频率范围内,调制器与载波频率发生器混合使用;高频功率放大器,在调制后的高频振荡中增加功率,使发射机能够满足功率输出的要求。发射天线是将高频电信号转化为电磁波的单元,电磁波是发射机的一种负载。

调频收音机由输入电路、高频环路、实振环路、混合环路、中间传输环路、鉴频环路和声功率放大器组成。信号与本地发电机产生的信号混合,混合后输出。调频混合信号经调频中频环路采样,提取10.6 MHz载波的调频波。平均频率为10.6 MHz反向路由。中频调制波在重放电路中按平均频率放大,当功率增大时,收到辨别频率发出的蜂鸣声,与调制解调器连接,并返回声音。

通过输入电路(即选择电路)或调谐电路选择其中的一个,可以从空中许多收音机发出的信号中选择,在变频级联中提供混合电路。

混频将输入电路的调制信号转换为中频的调制信号,其信号保持不变,即无论输入高频信号的频率如何,都设置混频,我国设置为465kHz。在中间放电时,振幅信号将增大到检测器所需的大小。探测器将中频调制信号中的蜂鸣声消除,输出到预低电平。预低放电检测器蜂鸣器增加电压。再用扬声器或耳机放大蜂鸣声,将其功率增大到扬声器或耳机的电平,将蜂鸣声转换成声音。

如果不是调制,而是直接辐射传输信号,那么无线电的信号频率就会相同,它们会混杂在一起,所以接收机无法选择自己应该接收的信号。调制的实质是传输信号频谱,使它们不重复,占据不同的频率范围。

为何收音机不像手机需要大量的基站就能接收到信号?

其实这个问题的原因也很简单,手机出现的时间要比收音机晚几十年,人们正是因为发现了无线电波能够传播信息的原因才发明了收音机。随着技术的发展,人们发明了手机,当然手机和收音机使用的原因存在较大区别,以往收音机使用的技术并不能照搬在手机上。我们都知道,手机的使用量要比收音机大很多,因而两者使用的电磁波频率是不一样的。手机使用的微波要比收音机使用的无线电波高很多,频率越高,信号衰减的越快,信号的覆盖范围越小,所以手机需要用基站来中转信号。而收音机则不同,一个地区只需要几个信号发射塔就能够满足用户需求。


收音机接收机对广播电台发出的无线电波中的音频信号进行接收和放大,然后通过扬声器将声音复原。特别是天线接收到的高频信号(磁铁具有收集电磁波和磁场的能力,天线线圈环绕磁棒),由输入电路(为具有选频功能的并联谐振电路)驱动多个广播电台,将所需的无线电信号送至变频基座,由自身发生器产生高频等波信号,并与频率相匹配。

在采样电台上超过465khz频率的发射器,传送到变频级上,利用be模块在晶体管上进行非线性转换,转换成中间频率为465khz的调制高频波。在这个转换过程中,只有幅度调制的载波频率发生变化,幅度变化规律(调制信号-声音)没有变化。通过连接级联集电极和变频器的并联LC电路选择的中频信号(465khz)进行转换,然后传给中频放大器,再传给检测器进行幅度检测,从而恢复音频信号,再增加低频电压和功率,推动扬声器,恢复声音。

以上便是我的一些见解和回答,可能不能如您所愿,但我真心希望能够对您有所帮助!不清楚的地方您还可以关注我的头条号“每日精彩科技”我将竭尽所知帮助您!

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收音机信号方向性强。信号不硬。挣钱少,商业性差。 其实就是投入少。舍不得投入。收音机比起手机,台式电脑 ,笔记本电脑,平板电脑都好,收音机省眼,合着眼也能获取信息。




收音机中的调幅机大多数工作在中波和短波频段,特别是短波的特性可以通过气层中的电离层反复反射传播几千上万公里以上,只要发射台发射功率很大,上万公里远的收音机都能接收。而调频机与电视机一样工作在超短波频段,超短波是电离层不能反射的直线传播,传播距离就很近,因此需要很多中转站实现远距离传播,不过现在可以用通信卫星实现远距离中转传播了。




收音机是单向接收,信息量少,频段低,发射功率大,需要的发射站自然小很多倍。




收音机有两种,一种是调幅电波,一种是调频电波,调幅的是高空电离层反射传送,调频的是直射传送,电离层的衰减少传得远,直线的传不远,同时与频率高低有关,手机频率高,接收放大也没为收音机级数多,功能也多,如果手机做成收音机那么多级数放大加上功能多,手机又像砖头机了,收音机天线回路q值高,手机受体积限制,加上手机还要发射部分,收音机不用,电压供电,电流限制等,所以,,,,




如果手机基站能发射1kw功率的信号,100公里外的手机也可以接收到,但基站收不到手机信号,因为手机发射功率太小了,所以手机与基站是双向通信,有一方接收不到信号就不能正常使用了,而收音机是单向接收,不发射,所以可以接收到很距离,不需要基站中转

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页面更新:2024-05-20

标签:基站   收音机   信号   调幅   中波   无线电波   载波   短波   谐振   中频   手机   电波   天线   电路   频率   电台   数码

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