学习情境3无线调频话筒的实际设计与制作.doc

学习情境3无线调频话筒的实际设计与制作 工作任务 知识拓展 1 无线电波波段划分 波段名称波长范围波段名称频率范围用途极长波100000米以上极低频（ELF）3千赫以下超长波100000~10000米甚低频（VLF）3~30千赫长波10000~1000米低频（LF）30~300千赫电报中波1000~100米中频（MF）300~3000千赫广播短波100~10米高频（HF）3~30兆赫电报、广播超短波10~1米甚高频（UHF）30~300兆赫广播电视导航微 波分米波10~1分米特高频（UHF）300~3000兆赫电视雷达导航厘米波10~1厘米超高频（SHF）3~30千兆赫电视雷达导航毫米波10~1毫米极高频（EHF）30~300千兆赫雷达导航 无线电发射和接受原理：一、调制的基本概念 低频信号是不可能直接有效地辐射出去的。必须将要发送的低频信号去控制高频振荡的某个参数，然后再发射出去，这种控制过程就称为调制。调制过程是使高频振荡的某一参数按照原始低频信号的变化规律来变化。高频振荡实际起着运载低频信号的运输工具作用，所以称为载波。 常用的调制方式:幅度调制和频率调制。 二、调幅 调幅波是载波振幅按照调制信号的大小成线性变化的高频振荡，因此调幅波的振幅携带着原调制信号的信息，它的载波频率维持不变。2 1、普通调幅波 -Ω三个不同频率的余弦波组成。式中第一项称为载波分量，第二和第三项分别称为上边频和下边频分量。3 2、双边带调制波 抑制载波的双边带调制，简称双边带调制（简写为DSB）。 3、单边带调制波 抑制载波的单边带调制，简称单边带调制，用SSB表示。它除了保持双边带调制波节省发射机功率的优点外，还将已调信号的频谱宽度压缩一半。5 三、调频 所谓调频，就是设法使载波的瞬时频率或瞬时相位在调制信号的控制下变化，而已调波的振幅保持不变。调频波的特点：占用的频带较宽，抗干扰能力较强,失真小。通常利用调频波来传送要求失真较小的音乐等信号。调频主要用于调频广播、广播电视、通信及遥测等。 调制与解调 一、正弦信号的幅度调制 　　用低频调制电压去控制高频载波信号的幅度的过程称为幅度调制(或调幅)。 　　既然高频载波的幅度随低频调制波而变，所以已调波同样随时间而变。即有 式中m是调幅波的调制系数(调幅度)。 ，， 　　同时当m＜1时，实现了不失真的调制，而当m＞1时，调制后的波形包络线，将与调制波不同，即产生了失真，或称超调。 利用三角公式将调制波表达式展开，可得： 　　式子表明，载波信号经单一信号调制后将出现三个频率分量，即载波频率分量fc，上边频分量fc+F，下边频分量fc-F。其频谱图如图所示： 　　由频谱图可见，幅度调制在频域上是将调制信号F搬移到了载频的两边，其实质是一种频率变换。其带宽为： 　　在实际应用中，调制信号不是单一频率，例如：我们的讲话的语音信号，其信号频率为几百至几千赫，经调制后，各个频率产生了各自的上边频和下边频，叠加后形成了上边带和下边带，如图所示： 图中上下边频幅度相等，对称出现，这时调幅波的带宽为：是调制信号频率的二倍 调幅波中各频率分量的功率关系： 将已调波加在负载电阻两端时，可以得到载波功率PC和每个边频分量功率P1、P2。 载波功率，上下边频功率。 在调制信号一周期内的平均功率为：。 　　式子表明：调幅波的输出功率随m增大而增大。当m=1时，。 　　这表明，在m=1时，包含信息的边频功率仅为不包含信息的载波功率的一半。这将能量损失掉了，很不经济。通常把这种调幅制称为普通调幅制(AM)。这种调制对接收机可以简单，所以无线电 广播仍采用。 　　由于载波只是一运动载信息的工具，不包含有用信息。所以在发送时为节约功率，可以只发送边带信号，而不发送载波。这种情况称为抑制载波的双边带(DSB)信号发送。 它可以看成是调制信号和高频载波信号相乘得到： K为乘法系数。 　　由于上下边带对称，为节省频带，采用抑制载波的单边带(SSB)信号发送，其表达式为： 或 二、调幅波的解调电路(检波器) 　　调幅波的解调过程(不失真地还原信息)通常称为检波，实现该功能的电路也称振幅检波器(简称检波器)，它仍然是 一种频谱搬移过程。从原理上讲，要将包含调制波信息的已调波中还原出调制波信息，必须要有非线性器件，使之产生新的频率分量，并把高频载波的高频分量滤 除，因此，振幅检波器的组成框图如图所示： 在各种幅度调制中，由于波形差异和频谱结构的不同，其解调的方法也不同，但基本的解调方法是两种：包络线检波和同步检波。 包络线检波：把反映调制信号信息规律的已调波的包络线检测出来。图示是最常见的HYPERLINK