新型家电技术知识

1、 新型家电技术（简） 2014、05郭光真 第一章 诸论一、课程由来二、关于家用电器家用电器未见明确定义。能不能说是“使用电的家用器具？”最早是什么？看看历史。电灯：1879年。爱迪生，白炽灯，首先作为路灯，后入家庭。电话：1876年。贝尔。电报：1844。莫尔斯，未入家庭。电视机：1924。贝尔德。 收音机：1920S，家用电器的范围。有一本高校教材家用电器与维修技术（似可简称“家电技术”），但其中不含最重要的家电电视机，为什么？广义的“家用电器”：含家用电器产品和家用电子产品。简称“家电”。狭义的“家用电器”：照明、电热、电炊具、空调、洗衣机、冰箱等。家用电子产品：视频产品、音响产品等。另

2、一种说法：黑色家电：电视、音响、VCD、DVD、录像、收音机等。家用电子产品。白色家电(白电)：冰箱、空调、洗衣机等。家用电器产品。还有一个“小家电”的说法，电磁炉、微波炉、电饭锅、家用医疗器械、调光台灯，汽车电器。个人电脑、电话、手机、数码照相机、传真机等本来不在家电范围内，属于信息产业。另有专业维修人员。但更广义的“家电”也包括这些。三、家电与健康家电日益普及，一些可能的负面影响出现了。人们对健康越来越重视，越来越关注家电对健康的影响。1、电磁辐射、电磁波、电磁场有害健康。典型说法有：“打手机会致癌吗？”。医生、记者、防辐射产品生产商说“会”，国际专业研究机构说没有确凿的证据表明“打手机会

3、致癌”。是相信个案个例，还是相信大规模对照研究的结果？2、“雷雨天打手机会引雷击吗？”有的记者、医生、大学教授说“会”。但防雷技术研究人员说“不会”。应该相信谁？手机发射的无线电波是“导电体”吗？无线电波会使空气电离引发雷击吗？不会。3、“加油站不得打手机”。网上绝大多数消息都说加油站打手机可能引发爆炸事故，但没有说出根据。国外有人在很苛刻的条件下做模拟实验却不会引起爆炸。汽车启动瞬间时所产生的火花比手机产生的火花要大得多。四、家电与环保“废电池污染环境”网上充斥着 "一粒钮扣电池可污染60万升水，等于一个人一生的饮水量；一节一号干电池可使一平方米的耕地永久性的失去使用价值"

4、;。多系人云亦云。前一句从数量级上就觉得不可思议。有人计算过，纽扣电池中锌粉的含量平均不足200mg，其中汞的含量约占610（目前含量更低，要求在1以下），以汞的含量为10、既每粒纽扣电池中汞的含量为20mg计算，即使其中的汞元素全部溶于水，60万升水中汞的增加量也只不过为3.3×10-5mg/L，低于地表水环境质量标准（GB3838-2002）类水域关于总汞含量5×10-5mg/L 的标准。 废电池要不要集中回收？理论上废电池可以回收利用，但实际上有困难。国家环保总局的废电池污染防治技术政策规定，在目前条件下，干电池只要符合国家环保指标，均不鼓励集中回收处理。现在干电池已

5、无汞化，含量0.0001%以下。 五、不实信息与陷阱 “简易卫星电视接收器”。 “节电器”。怎样才算“节能家电”？消费者的目的是节省电费。最好是“省电又省钱”，但有时是“省电不省钱”，甚至“不省电又不省钱”。能否“不省电却省钱”？汽车“电子狗”。电子遥控黑秤。考试作弊工具。六、家电奇闻及其他金字塔中发现4200年前的电视机。耐电奇人，触火线无感觉，是特异功能吗？ 耐电560V，申请基尼斯记录 家电使用寿命。第二章 电工学基本知识一电路概念维修家电常常要找资料，找“电路图”。那什么是“电路”？电路的定义，电流的通路，电流流经的路径。电路由三部分组成：电源（信号源）、中间环节、负载。中间环节也有说

6、成“导线、开关”的、不全正确。简单电路由：电源、导线、负载组成。复杂电路中间环节很复杂。电路的作用有两类。强电起电能的传输和转换作用。例，供电电路。发电（机械能电能），变压器升压，电能输送，变压器降压，负载如照明灯、电动机（电能光能、机械能）弱电起信号的传递和处理作用。例，电阻R 电容C 电感L百方针 电源E单刀开关 SW双刀开关 SW选择开关 三刀开关 SW导线交叉不连接导线交叉相连接三极管T二极管D道路上各种穽盖上的标记。电力（强电）、弱电、电信等。实物图实际电子元器件连接而成，复杂时看不清楚。电路图电原理图，由电路元器件符号画成的。图形符号、文字符号有国家标准，电阻、电容、电感、二三极

7、集成电路、开关、变压器等符号；中、外符号不同。例：电阻国内： 国外：图形符号、文字符号举例。220VM马达电热丝3 关1231 热风2 冷风电路图例子：电吹风常见故障，开关接触不良。二电路的基本物理量电流：单位时间通过某一截面的电荷量。 A，mA；电压：单位正电荷从电场A点移动到B点所作的功，为AB间的电压。V、mV、KV；电动势：电源力所作的功，指电源内部。三电路的基本定律欧姆定律：欧姆研究七年，1826年发表此定律。符合此定律的电阻为线性电阻，白炽灯的灯丝不符合此定律，温度越高，电阻越大，为非线性电阻。I = U/R ，流过电阻的电流与其两端的电压成正比关系。全电路欧姆定律：I = E/（

8、R+r） E为电源电动势，r为电源内阻。碱性电池的内阻小与普通干电池，适用于大电流放电。蓄电池内阻远远小于普通电池，适用于更大电流放电，如启动汽车摩托车。问题：8个干干电池12V，能代替12V的蓄电池来起动汽车吗？电功率和电能：P =UI = I2R ，W、 KW、 W = I 2Rt ,。单位焦耳、千瓦时、KWh，原称“度”，非标准单位。电能计量用电能表，俗称电度表。有容量限制，电流安培数。一个用电故事：一个月用电超电能表量程，从00000重新开始计量，有可能吗？四电路的状态1 有载，通路状态 负载与电源接通，用电设备工作的状态。2 电源短路、局部短路。电源短路电流很大，家用电路现常用自动空

9、气断路器（空气开关）来保护。家电里用熔断器（保险丝）。烧保险丝有多种原因，如：电路存在短路，电流过大；电路正常，保险丝老化，自然损坏。保险丝更换不当，随意加大容量，1A，2A，5A，最后保险丝不烧，电路板烧毁，故障扩大。有时保险丝质量低劣，换后又烧。熔丝特性。熔（保险）丝的额定电流IN，熔断电流（2倍IN），最多2分钟熔断，1倍多IN的熔断时间？见表。延时型熔丝。彩电开机瞬间大电流，运行小电流。保险丝成分为铅锡合金，能否用铜丝代？有条件可以代，应急修理常用。保险丝正常工作电流：在25条件下运行，熔丝的电流额定值通常要减少25%以避免干扰熔断。例如，一个电流额定值为10A的熔丝通常不推荐在25环

10、境温度下在大于7.5A的电流下操作。额定值的百公比熔断时间110%4小时最小135%60分钟最大200%2分钟最大保险丝作用：短路保护，非过载（超负荷）保护。超35%，最长60分钟熔断。电器事故（如电机烧毁、火灾）可能已发生。电源线短路，电器会损坏吗？电器火灾常由电线“短路”引起，保险丝为何不熔断？空气开关为何不跳闸？媒体报道电气事故使用“短路”一词，常有误。短路会引起电压升高损坏电器吗？全电路欧姆定律：U=E-Ir 。超负荷用电，I增，U降。家电中元器件击穿造成短路。原因有：（1）元器件老化，质量低劣不符规定要求的；（2）电路故障引起元器件击穿，更换后故障仍在。易击穿的元器件有二三极管、电容

11、器、集成电路，但不要轻易怀疑集成电路，换起来麻烦。3 电源开（断）路，局部开路。电源开（断）路，如保险丝熔断，电器端电压为零，不工作（不工作不等于损坏）。 家电上常见局部开路。一是元器件内部开路。在高压或大电流状态下工作的电阻易变质，阻值变大，甚至开路，外表发黑。也有外表完好看不出的。二是电路板虚焊。 4额定值家用电器铭牌上标明的使用电压、频率、功率等指标即额定值。额定值是使产品能在给定的工作条件下正常运行而规定的正常容许值，是综合考虑了安全、可靠、使用寿命、制造成本等因素制定的。额定值定得过低，成本高，浪费；过高，不可靠，安全隐患，伪劣产品常这样做。满载：实际电压、电流、功率等于额定值，正常

12、使用；汽车载重比方。过（超）载：实际电压、电流、功率大等额定值，寿命大大缩短； 轻载：实际电压、电流、功率小等额定值，寿命可延长。讲一下节电问题，还有所谓“节电器”。何为“节电”？在相同的效果下，采用节能电器，少耗电，如同亮度的节能灯耗电为白炽灯的1/5。220V60W的白炽灯接到110V上，理论计算其功率为15W。由于灯丝电阻是非线性的。电压高，功率大，温度高，电阻大；反之电阻小。60W灯在110V下的电阻要比220V下的电阻小，故功率应大于15W，实际测量大约为1820W。测试表明，降压使用的220V60W灯比220V15W灯要暗，不节电。但寿命可延长，节省灯泡消耗，对彻夜长明灯有利。据说

13、美国有一盏白炽灯已连续亮了96年，估计是在低压下点亮的。 五、电与磁1电与磁不可分有电路，又有磁路。变压器、电感器，电动机中有电路又有磁路。通过磁来传递能量。电能电能：变压器，电磁电；电能机械能：电动机，电磁机械。磁场与电场有相似之处，电力线，磁力线，磁力线从NS（磁力内部是SN）。磁路，磁力线在铁心中形成闭合的路径。铁心由磁性材料制成，能集中磁力线。磁阻（类比电阻）：磁性材料能集中磁力线，磁阻小；非磁性材料，不集中磁力线，磁阻很大。类比导体和绝缘体。磁性材料：铁族元素及其合金、氧化物，可被磁铁吸引；非磁性材料：非金属、塑料、木材、铜、铝等，不被磁铁吸引。2、电磁关系的发现19世纪初，科学家大

14、都相信电与磁毫不相干，没有什么关系。1820年，丹麦的奥斯特，发现通电导线周围产生磁场，小磁针偏转，用右手定则判断。“电生磁”现象。安培发现磁场对通电导体有作用力。左手定则。电能原由化学电池产生，意大利的伏打发明电池，称伏打电池，因成本等问题不可能广泛用作动力。法拉第1821-1831实验十余年。法拉第第一次实验是一个变化的电流产生另一个变化的电流。后又继续，共做了五类：变化着的电流、变化着的磁场、运动的磁场、运动的恒定电流、在磁场中运动的导体。最后在1851年总结出电磁感应定律。导体与磁场有相对运动，线圈中磁力有变化才产生感应电动势和感应电流这就是发电机原理。准确的说是“动磁生电”，静止状态

15、不生电。法拉第定律判断电磁感应的大小：磁力线（磁通）的变化率越大，感应电动式E越大,磁铁插入拔出越快，E越大；若磁铁不动，磁通再大也不产生感应电动势。美国人约瑟夫·亨利发现自感现象。据说他比法拉第早一年发现电磁感应现象，但未发表。焦耳楞次定律解决感应电动的势方向问题：电磁感应产生的电流也会产生磁场（右手定则），其方向是要阻碍外界磁场的变化。外磁场增大时阻碍其增大，减小时阻碍其减小。磁铁插入拔出时电流方向不同。线圈有对抗变化磁场的作用，称为自感现象。自感系数L单位亨利。线圈加变化电压uL变化电流iL变化磁场感应电流感应电流的磁场阻碍线圈电流的变化，故iL的变化滞后于uL的变化；而电阻的

16、电压、电流的变化是同步的。自感系数L即线圈电感量的大小。自感系数L越大，电流的变化率越大，感应电动式E越大。六直流电和交流电直流电是大小方向都不随时间而变的电流。重点讲交流电。正弦交流简称交流电。1 交流电的三要素 交流电的表达式 i（1） 频率、周期；其中T 周期（S），f 频率（Hz、KHz、MHz）=2f 角频率，弧度/S，正弦每变化一次2弧度。工频 50-60HZ 音频 20HZ-20KHZ。低频（LF）30-300KHZ中频（MF）300-3000KHZ高频(HF) 3-30MHZ基高频(VHF)30-300MHZ特高频（UHF）300-3000MHZ（2） 幅值、有效值幅值即最大值

17、、峰值。上式中的Um ，一个周期内两次最大。有效值是以电流热效应衡量交流电做功能力。与直流电进行对比。以U表示。U、Um关系为Um = 1.41U 。日常用电U =220V，Um310V .交流电中元器件的耐压应按Um来选择，如电风扇的启动电容，耐压250VAC可以，250VDC则不可。（3） 初相位计时起点选择不同， 相位角也不同。两个同频率正弦交流信号比较其相位有：超前、滞后、同向、反相等关系。2 交流电路中的电感和电容电感加交流电压uL,产生同频率的交流电流iL ,但iL的变化滞后于uL。 电感对交流电有阻碍作用，称为感抗XL ，其大小为XL =2fL，单位欧姆，f是电流的频率，L为电感

18、系数。直流时f =0，XL =0，电感对直流电无阻碍作用，但实际电感器是导线绕的，还有导线的电阻。所以在直流电路中，电感看成短路，但当电感接通或断开直流，电感有作用，会产生感应电动势。电容加交流电压uC ，产生同频率交流电流ic ，但ic 的变化超前于uC 。电容对交流电有阻碍作用，称为容抗XC，其大小为XC= 1/2fC ，单位欧姆。在直流电路中f =0，XC，相当于开路。但当电容接通或断开直流电时，有充放电作用，电路中有电流，此电流并不“通过”电容（电容两极板之间是绝缘的，电子是通不过的），称为位移电流。用指针式万用电欧姆档测试电容（电容量较大，在1F 以上较明显），可见指针摆一下又回位，

19、反接表笔，又见指针摆一下，角度更大，再回位。即电容充放电现象。 XL与XC 总称电抗。R、L、C串联，总称阻抗Z，其大小为（欧姆）不等于R+ XL+ XC。在直流电路中串联总电压=各部分电压之和。在交流电路中串联总电压 各部分电压之和。UUR+UL+Uc。部分电压有可能>>总电压。可能有UL（或Uc）»U。由此可见，交流电路的分析计算比直流电路复杂得多。谐振现象。力学有共振现象，电学有谐振现象。共振是当系统固有频率等于外力频率时产生的，其振幅达到最大。谐振是电路固有频率与电源频率一致时产生的，其电流达到最大。就R、L、C串联电路而言，当电源频率即电路的固有频率时，产生谐振

20、。这时Z最小，电流最大，UL= Uc»U ，可达到电源电压的几十几百倍。无线电技术中作用于调谐，收音机中选择电台。如收音机收到三个电台信号，频率为f1、f2、f3。现调节C（可变电容器）使谐振频率，即突出了f1的信号强度，抑制了f2、f3，于是就收到f1台，提高选择性和灵敏性。 交流电的功率直流 P=UI=I2R 交流 220V40W电感镇流日光灯，电流I=0.36A，PUI，P=UICOS，为u，I的相位差，含电感器、电容器的交流电路，u、I间有相位差，COS称为功率因数，COS1。 此处COS=0.5，P为有功功率，电度表计量有功功率W=PT。L、C为储能元件，理论上不耗能，电度

21、表计量不出。有关“节电器”“节电”的解释。所谓的“节电器”就是电容器。ICI1I日光灯220V功率因数低有何害处。P=UICOS，当P一定，COS，I，线路损失U=Ir也。商家现场演示，在没接节电器之前，电流表显示两盏日光灯的电流是0.5安，接上“节电器”后，电流表显示电流只有0.25安了，说：“因为P=UI，节电50%”，果真如此？并上电容器，提高功率因数，P=UICOS，COS，I，但日光灯电流I1不变，P不变，如果接的是电能表，电能表不可能转慢。如果电流表接在日光灯这边，读数仍为0.5安，不可能变小。作用也有一点，减少线路损失U=Ir ，但有限。如果日光灯换成白炽灯或热水器一类电阻性负载

22、，则I反而增大，就露馅了。三相交流电三火线，一零线，提供2种电压：火线间电压叫线电压，380V；火零间电压为相电压，220V。零线接地，与大地等电位，不带电，火线带电。站在地上碰火线会触电。工厂用三相电，大功率电器用三相。家用单相，一火线，一零线。不同楼层接不同相，总体也是三相，尽量分配均匀，但不可能做到对称。零线（干线）中断，引起相电压失衡，有的升高，有的降低，造成事故。停电检修后电压上升，误接两火线，时有发生，造成用电器大面积损坏。 供电电压升高主要因为：（1）误接两火线，有这方面的报道；（2）零线（干线）中断。（3）其他偶然原因，雷击瞬间，10千伏高压线搭上220伏民用电线。 3为什么要

23、使用正弦交流电 （1）容易升降电压远距离输电要用高电压、小电流、降低线路损耗，交流易升压，直流不易。有时要用低压也方便。 （2）变化平滑不会引起过电压 正弦函数的导数值最大为1最大的d（sint）/dt =1，导数就是变化率。变化的电流加到电感上会产生感应电压，大小为 ，若L很大，则UL很大。如这样一个波形的电流： 在电流直上直下变化的瞬变化率极大，UL 也极大，会产生危害（但也可用于产生高压）。 第三章 无线电与收音机（简）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

24、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。赫芝验证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）麦克斯韦方程组表明，空间某处只要有变化的磁场就能激发出涡旋电场，而变化的电场又能激发涡旋磁场。交变的电场和磁场互相激发就形成了连续不断的电磁振荡即电磁波。麦克斯韦方程还说明，电磁波的速度只随介质的电和磁的性质而变化，由此式可证明电微波在以太（即真空）中传播的速度，等于光在真空中传播的速度。光是一定波长的电磁波，这就是麦克斯韦创立的光的电磁学说。 麦克斯韦提出的电磁辐射的概念和他的场方程

25、组，是根据法拉第的电力线和磁力线的实验观察提出来的，从而引出了爱因斯坦的狭义相对论，并建立了质量和能量的等效性原理。1887年，德国的亨利·赫芝（H·Hertz 18571894）， 实验证明电磁波的存在。 接收器的改进。18901894年。布兰利（法）、罗基（英，或译洛奇研制粉末检波器。电磁波通过松散堆集的金属粉末（铜、铁、铝 ）时，电导率大为增加（电阻急剧变小）。1890年，法国物理学家布朗利发现，将金属粉末即紧缩成块，但是它的电阻减小了，使电流容易通过。这种装有金属粉未的玻璃管被称为"布朗利管"，又称"粉末检波器"，它接收电磁波

26、的灵敏度比赫兹的"共振子"要高得多。但发现者没想过用此发明去实现无线电通信。马可尼（意大利Marconi 1874-1937）。勇于实践，不迷信权威。1909年，获诺贝尔物理奖。 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 1895年，意大利青年马可尼采用了“粉末检波器”作为接收器，并在赫兹的“振荡偶极子”的一个铜球上连接一根很长的导线(由此出现了早期的天线)，大大增强了所发射的电磁波的强度。他终于在别墅的三楼实验室与17千米远处的山丘之间，成功地实现了无线电报通讯。与此同时，俄国的波波夫通过改进赫兹装置，也应用了“粉末检波器”，通过一根架设

27、在高空的导线，成功地记录了天空中的大气放电现象，并明确指出，可利用迅速电振荡向远处发送信号。这样可实用的无线电通讯的设想已完全得到证实。 1895年5月7日，俄国的阿·斯·波波夫（18591906），雷电指示器，记录或打铃。（苏定这一天为无线电节）。波波夫在实验中偶然发现了无线电传播中最关键的因素之一天线的作用，从而使远距离无线通信成为可能。1896年3月24日，波波夫用自制的无线电发报机发出并接收了世界上第一份无线电报“亨利·赫兹”，以纪念这位电磁波的发现者。 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。

28、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。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。发明权之争。欧洲马可尼；俄、苏（社会主义国家）波波夫；美德福雷斯特（发明电子三极管）。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。1912年，泰坦尼克号事件，发出SOS。附近一艘货船无线电未开机、以后规定全天开机。1912年4月14日纽约时间晚上11:30，大西

29、洋上的“卡帕提阿”号救援船听到最豪华的游轮“泰坦尼克号”用过老式的火花式发报机用莫尔斯电码发出呼救信号“SOS”和“CQD”。无线电话、传播语音。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50s电子管式，大型。抗美援朝战争影片中常见。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。192

30、2，美，最便宜的收音机（矿石）25.50美元；高级的32.5047.00美元；豪华型五个管，401美元。1920s末，中国上海开始无线电广播。1939，延安新华广播电台。短波，业余爱好者发现的（1920s）。靠电离层反射 ，小功率，低天线，可传播很远。业余短波电台，不以营利为目的，发展技术。服务公众。和平。友谊。救灾。抢险。二无线电知识1无线电波的划分 名称f 应用低频（LF）30300KHZ100001000m导航、通信中频(MF)30003000KHZ1000100m广播高频(HF)330MHZ10010m电报、广播基高频(VHF)30300MHZ101m雷达、电视、无线电导航特高频( H

31、F)3003000MHZ10010cm雷达、导航、电视、中继超高频(SHF)3G30GHZ101cm雷达、导航、电视、中继极高频(EHF)30G300GHZ1cm1mm=3108 /f (m) 波长，f 频率。无线电管理委员会无线电管理机构。国际电信联盟ITU。1865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（International Telegraph Union ，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

32、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”（International Telecommunication Union）。2无线电波的传播方式（1）地波。沿地球表面传播的无线电波。受高山阻碍，地面吸收，衰减较快，传播不远，几十公里。故中波一般只收到本地（省、市）电台。中央台是转播的。长波和中波，（2）天波。也即电离层波。地球大气层的高层存在着“电离层”。无线电波进入电离层时其方向会发生改变，出现“折射”。因为电离层折射效应的积累，电波的入射方向会连续改变，最终会“拐”回地面，电离层如同一面镜子会反射无线电波。我们把这种经电离层反射而折

33、回地面的无线电波称为“天波”。 高空电离层反射回地面，再反射到电离层，短波。远距离传播。受季节、昼夜、地理环境影响较大。晚上收短波效果好于白天。有衰落现象。业余无线电台用短波。通过国际公法，在1.8MHz至250GHz的无线电频谱区间为业余无线电爱好者开辟了23多个频段。全世界现有注册的业余无线电爱好者290万。国际业余无线电联盟。中国无线电运动协会于1984年代表中国加入国际业余无线电联盟。（3）空间波。由发射天线直接到达接收点的电波，被称为直射波。有一部分电波是通过地面或其他障碍物反射到达接收点的，被称为反射波。直射波和反射波合称为空间波。直线传播，穿电离层。受地球弯曲表面限制，

34、天线越高，传播越远。称为视距传播。超短波、微波。电视信号传播。一定距离的两个电视台可用同一频道传播，互不干扰。4）散射波，当大气层或电离层出现不均匀团块时，无线电波有可能被这些不均匀媒质向四面八方反射，使一部分能量到达接收点，这就是散射波。 3无线电信号的传送传送语言、音乐、图像。音频、视频信号变为电讯号发射无线电磁波。要有效辐射电磁波能量，发射无限长度应=1/2电磁波长。频率越低，天线越长，不能实现。必须用高频电磁波。将音、视频信号调制到高频信号上。使高频电磁波“含有”音、视频信号的成分。调幅方式（AM）高频振荡信号（等幅信号）的振荡随音频信号电压的变化而变化。被调幅后的高频振荡信

35、号的振幅 路线（正、负峰点连成轮廓线），与音频变化规律一致。称调幅波。中、短波广播。电视图像用调幅方式。频宽不宽（4.5KHZ），高音不足。调频方式（FM）高频振荡信号的频率随调制信号的幅度的变化而变化。调频广播，电视伴音信号。频带宽，音质好。调频传送立体声。另有调相（位），用于电视中某些控制信号的传送。4无线电波的接收收音机为例。组成：天线接收空间无磁波，产生感应电动势。调谐电路选择不同频率的电台信号。提高灵敏度和选择性。常用LC谐振电路。调节C的大小，接收不同频率的电台。检波电路即解调。从高频信号中分离出音频信号。常用晶体二极管。音频放大电路音频信号电压功率放大后送喇叭发声。三、直放式收音

36、机早期有一种无电源收音机。我国到195060年代，还是业余爱好者的入门制作。即矿石收音机。能量全靠天线吸收电波。（据说在发射天线附近，用简单天线吸收的，电波能量，足以点亮一只小灯泡）。简单、价廉、不耗能，适应中小学生。具有收音机所有基本组成部分。天线要架得高，还要埋一个地线。易混合。单调谐回路，收23个台。矿石（天然半导体二极管）具有单向导电性，调幅波被削去一半，再利用电容C1（实际上可不用，耳机线圈即有分布电容）的充放电作用，把音频信号分离出来。实际上检波后的信号可看作低频与高频信号的 加。因电容的高频率抗小，将高频信号傍路滤波，音频信号通过耳机。音频信号包络线（轮廓）调幅波滤波后检波后检波

37、后C1LC耳机天线矿石直放式即在矿石机的基础上加放大电路。右图。输入回路高频放大低频放大功率放大检波再生 检波前对高频信号放大即高放。缺点是接收范围内高、低频端的放大量不一致。频率高时、放大下降。收高、低频端的电台效果很不一致。受元器件、电路的限制，做不到一致。如晶体管的放大系数随频率f升高而下降。灵敏度不均匀。短波的差别更大。直放式有一种提高灵敏度、选择性的方法再生电路。利用正反馈， 高放输出的一部分反馈到输入端，增强其输入信号，使放大倍数大为提高。但稳定性变差，不易调整，易产生自激荡振、啸叫声。较适于爱好者制做。为节省元器件（初期不管电子管、晶体管，相对人们的收入来说均是非常昂贵的），降低

38、成本，产生了一种来复式电路。如一只高频三极管兼高频放大和低频放大。利用电感线圈“通高频阻低频”的特性，使高、低频信号分流、互不干扰。1960S以前，流行电子管式。又分直流式和交流式。直流是用电池供电、甲电（1.53V）供电子管灯丝，乙电（22.545V）供电子管阳极，电池笨重、价高。可携带。交流式用交流供电，交流供灯丝（6.3V），整流滤波为直流供阳极（250V）。60S70S，过渡到晶体管为主。国内30S日货充斥市场，质量低劣。40S美货。50S国产。四、超外差式接收机（一）概述为克服直放式高低频端放大不一致灵敏度不均匀，对元器件及电路要求高的问题，出现一种超外差式接收电路。超外差电路将外来

39、信号统一变成一个固定频率的信号进行放大。此频率即为中频。调幅收音机中频为465KHZ（调频为10.8MHZ，电视为38MHZ）收音机接受不同频率的信号都具有相同的放大能力。中放电路还能根据外来信号的强弱自动调整放大倍数，使弱信号得到增强，强信号放大倍数减少，对不同强弱的电台接受效果趋于一致。中频信号比接收的电台信号频率低，采用一般放大电路即 较大放大倍数、灵敏度高。中频放大电路采用调谐回路，具有选频作用。只放大465KHZ信号，抑制其他信号，又提高了选择性。二级中放的超外差收音机有5个调谐回路，效果优于直放式。1900年马可尼发现调谐回路，提高了灵敏度和选择性。但高频放大电路带来一系列困难。调

40、谐困难、结构复杂，易出现前后极反馈。19001910年间进展缓慢。1912，美阿姆斯特朗提出超外差接收原理。源于费辛敦的“外差法”。1901，费辛顿。为了使人可听到滴滴答答的电码声提出外差法。在电报接收机中预先产生一个频率比接收信号高一个音频的信号（称为率振信号）f2=f1+音频，f1为接收的无线电信号，经混频后产生一个差频信号即音频信号，就可听到了。f2-f1= f1+音频- f1=音频。输入回路混频电路本机振荡f1f2 = f1+音频f2 f1 = 音频输入回路混频电路本机振荡f1f2 = f1+中频f2 f1 = 中频选频电路（中周）中频左：外差式右：超外差式超外差式，即将超外差式中的“

41、差频”（音频）信号改为超音频。频率比音频高得多（465KHZ），但仍比接收的外来信号低得多。此频率即中频。率振信号自动跟踪外来信号，差频始终保持为中频。一次大战后 布，1920S后生产超外差式收音机。是一项特大的发明，奠定了现代无线电接受、理论的基础。以后的电视、微波通行，卫星通信、 测、导航、雷达等均用此法。至今仍有强大生命力。（二）超外差式收音机组成及工作原理组成：以组装的9018六管收音机为例，见图纸。 1。输入调谐回路 2。变频 电路 3。中频放大 4。检波电路 5。自动增益控制电路（AGC） 6。低频放大 7。功率放大1、输入调谐回路磁性棒、线圈、可变电容器。磁性天线线圈T1的ab段

42、，可变电容器CA组成LC调谐回路，接受电台信号，选台。串联谐振，选出需要的信号。选频器（中周）465KHz2、变频电路本机振荡：变频管VT1、变压器T2、CB组成变压器反馈式振荡电路，产生一个高于外来信号频率f1一个中频（465KHz）的等幅振荡信号f2 。混频电路：由VT1完成。率振，混频合称变频，由一个管担任，也有分成两个管来完成的。混频产生多个频率信号：除差频f2 f1外、还有f2 +f1、f2 、f1等。选频电路：中频变压器T3，谐振于465KHZ，使中频通过，其他信号被抑制。T3为中频变压器（中周）。f2 对f1的跟踪： f1 =5351605KHZ（中波），则f2 应为535+46

43、5=1000KHZ1605+465=2070KHZ。理论上应做到差值始终等于465KHZ。通过双连可变电容器CA、CB同步变化来实现，用并联的半可变电容进行微调。称“跟踪统调”和“频率复盖”。3、中频放大级选频器（中周）选频器（中周）中放管VT2AGC控制电压强台时VT2放大弱台时VT2放大T4T3由中中周T3、T4、中频放大管VT2组成,中频信号，T3、T4选频。4、检波电路一般由二本机由极管完成，本机由三极管VT3完成， 兼有一定的低频电流放大作用。VT的发射结（PN结）具有二极管功能，进行检波。C5傍路高频（中频）成分。音频成分通过电位器RP。三极选频器（中周）AGC电压UAGC去低频放

44、大电路去中频放大电路控制中放增益VT3C5WVC管做检波有一定的失真。5、自动增益控制电路AGC高频小功率管的电流放大倍数随集电极电流Ic减小而减小。用检波得到的高频信号中的直流分量，去控制中放三极管的基极。使收强台时中放管Ic、中放倍数；收弱台时Ic基本不降，较高，中放倍数较高。这样强弱台接受效果较一致。也由VT3提供。三极管集电极C、基极B极信号反相。C极得到负半周。经R3、C3滤波为直流。收强台，Vc平均值低，AGC电压低，使VT2的Ic,弱台Vc平均值高， AGC电压高，VT2的Ic不下降。T5VT5VT6VT5C9信号倒相低频放大功率放大6、低频放大VT4完成。RP控制大小.7、功率

45、放大由输入变压器T5、低频功率放大管VT5、VT6组成甲乙类推挽式功率放大器，OTL方式。T5为倒相变压器。当输入信号为正半周时，VT6基极为正，导通；VT5基极为负，截止。+3V电源通过BL喇叭、VT6对C9充电，BL通过正半周电流。当信号为负半周时，反过来，VT5导通，VT6截止，C9通过BL、VT5放电，BL通过负半周电流。VT5、6轮流导通，BL得到完整的音频电流，而发出不失真的音频信号。收音机技术指标1.灵敏度收音机正常工作（即输出功率和输出信噪比达到额定值）时，天线上感应的最小信号(场强或电势)称为灵敏度。它反映收音机接收微弱信号的能力。使用磁性天线接收信号时，用电场强度来表示，其

46、单位是mVm，一般中波段收音机的灵敏度应不劣于2mVm；使用外接天线或拉杆天线时，灵敏度用电势表示，单位是V。        2.选择性 收音机抑制邻近电台信号干扰、选择有用信号的能力称为选择性。它反映收音机选择电台的能力。    调幅广播电台的中心频率是按9kHz间隔来分布的，故收音机的选择性通常用输入信号失谐±9kHz时，灵敏度的衰减程度来衡量，一般要求收音机的选择性大于20B。       3.失真度 收音机输出波形与输入波形相比

47、失真的程度称为失真度。收音机中对音质有影响的主要是频率失真和非线性失真。        4.波段覆盖范围 收音机所能接收的载波频率范围。调幅收音机的中波段频率范围为5351605kHz，而短波范围则为1.626 MHz，调频收音机的覆盖范围为88108 MHz。二次变频技术镜频干扰:当振荡频率与外来信号频率相差一个中频频率（465kHz）时，信号通过中频放大器获得放大:f振f信f中如果外来信号频率比振荡频率高一个中频:f镜f振f中，同样也能通过获得放大。 两式相加可得f镜f振2f中，如下图：|-465kHz-|-465kHz-|f信

48、f振 f镜例:f信= 550kHz， f振=1015kHz ， f镜=1480kHz二次变频：先将电台信号变频到第一中频（如10.7MHz），再将该第一中频通过第二次变频变换到通常的465kHz即第二中频。以15480kHz为例，第一中频为10.7MHz，那么本振频率为26180 kHz，镜频为36880 kHz，远高于15480kHz，短波II接收范围在722 MHz的最高段也还差14 MHz，应该是都被抑制了。第四章 调频立体声收音机与数字调谐收音机 一、 调频立体声收音机阿姆斯特朗1933年发明的频率调制方法。1941年元旦，美国25家调频电台同时开业，在世界上首先开始了调频广播。 1、

49、调频与鉴频 调频波的特点是振幅保持不变,而瞬时频率随调制信号的大小线形变化，调制信号代表所要传送的信息。鉴频的目的就是从调频波中检出低频调制信号，即完成频率电压的变换作用。能完成这种作用的电路被称为鉴频器。 等幅的调频波变换成幅度按调制信号规律变化的调频调幅波,然后,用振幅检波器把幅度的变化检出来,得到原来的调制信号2、调频立体声原理只要能同时传送两个声道的节目，就可实现立体声广播。理论上可以用两台发射机，用不同频率分别发射左右声道信号；用两台收音机接收左右声道信号。实际上不可行，发射接收设备都要双份，很不经济，且不兼容原有收音机接收立体声广播，只能收到单声道（应能收到左右声道之和L+R）。立

50、体声信号的产生a 左声道信号b 右声道信号c 主信号L+Rd 差信号L-Re 副载波38KHzf 用差信号调制副载波h复合立体声信号 (主信号+副信号)g副载波抑制 后的副信号R包络线L包络线现有的立体声广播制式是“导频制”。这种方法是将左右声道信号进行编码，成为立体声复合信号，再对高频信号进行调频后，用一个发射机发送出去。这时用一个单声道的普通收音机收听，就可以收到左右声道之和（L+R）的广播节目。若用立体声收音机收听，立体声复合信号经立体声解码，就可收到立体声广播节目。这就是“兼容”。“导频制”立体声广播如何将左右声道信号进行“编码”？为方便说明，假设左右声道信号为同频正弦波，仅幅度不同。

51、（1）将L（左声道）和R信号（右声道）进行叠加（即L+R）我们称这种和信号为主信号M；将L信号与R信号相减即L-R，我们称这种信号为信号S（如图1ad）。（2）将S信号调制于38KHZ的副载波（调幅制AM），调制后再将38KHZ的已调波通过一个称为平行器的将38KHZ副载波抑制掉，仅留下38KHZ已调波的上下边带分量（如图1ef）。将S信号进行这样的处理目的是使S信号变成副信号（如图1g）。抑制副载波的目的是因为调幅波在能量的角度上看载频占有最大的能量，而边频幅度（上下边带）不超过载频幅度的1/2，也就是说，边频能量最多只有载波的50%，当调制度达到100%时边频的能量一共只占1/3，如果调制

52、度再少一些，比例还将更少。但是，信息是靠边带来传送的，所以幅度恒定的副载波是无用的，将它抑制掉这对提高信噪比和节约发射机的发射功率都有好处。然而，在接收端就必须要将抑制了的38KHZ载波信号进行恢复才能正确解调出S信号，而且恢复的38KHZ载波信号必须要和发射端的38KHZ在相位上保持一致。那末如何解决这个问题呢？可行的办法是在发射端发送一个导频控制信号此信号用以在接收机中从新建立38KHZ的副载波。 （3）将L+R信号、副信号与19KHZ导频信号同时加到环形调制器中进行混合叠加成为立体声复合信号（如图1h）。上包络线是(L+R)+(L-R)=2L,左声道；下包络线是(L+R)-(L-R)=2

53、R,右声道。导频信号用来作为标准频率，以恢复副载波用。 （4）将立体声复合信号与主载波（88108MHZ）以FM方式进行调制后发射出去。3、FM立体声信号的解码：立体声收音机电路方框图见图。鉴频输出的是立体声复合信号。解码电路采用开关式解码电路。如图，38KHz的开关信号控制电子开关，其动触头轮流导通b和c，每秒正好接通b和c38000次，把左右声道信号的包络线分别取出，即分离出来。“开关”应与副载波完全同步，即同频率、同相位，左右声道信号分离才好，否则左右声道信号相混。解码在一集成电路中进行，如LA3361。其中的锁相环电路使38KHz开关信号与副载波完全同步，如图所示。76KHz振荡2分频

54、38KHz电子开关解码复合立体声信号LR2分频19KHz比较电路19KHz导频信号（来自复合信号）锁相环电路电压控制振荡 L包络线R包络线立体声复合信号左声道输出右声道输出38KHz开关信号电子开关abc电子开关接通a-b电子开关接通a-c集成锁相式立体声解码器。内部结构见图。三部分：（1）锁相环电路，恢复38KHz副载波（即38KHz开关信号），使之与复合立体声信号的载波完全同步（通频同相）；（2）电子开关解码电路；（3）立体声/单声道开关电路。当立体声信号很弱时，自动关闭38KHz解码开关信号，输出单声道信号，关闭立体声指示灯。 二、数字调谐收音机锁相环数字调谐式收音机(PLL) 特点：（1）采用单片微处理机芯片作为数字调谐系统的核心，并含有锁相环路频率合成、频率预选、多功能数字时钟控制及液晶数字显示等多种先进功能；（2）以高精度高稳定的石英晶体为频率基准，锁定接收电台的频率，绝无漂移现象，自动搜索调谐或手动调谐 ；（3）具有频率存储记忆功能。 其它: 定时开机或定时蜂鸣等。一般说来，数字调谐式收音机的存储电台数目越多越好，高级数字调谐式收音机应具备直接输入频率数字和模拟调谐旋钮，电子线路上也常采用二次变频技术来提高性能指标。数字调谐式技术的收音机的缺点：电路复杂，设计难度大，对元