FM/AM收音机原理

收音机这东西很早就开始用了，但一直都没有了解过它的原理，听说是很简单。下面记录一些笔记。

1. 基本概念

收音机是一种小型的无线电接收机，主要用于接受无线电广播节目，收听无线电发射台。首先说一下收音机的种类，按解调方式和波长可以分为以下几类：

调幅收音机（AM）：

• 长波收音机（LW，Long Wave）
• 中波收音机（MW，Medium Wave）
• 短波收音机（SW，Short Wave）

调频收音机（FM）

我们一般用的收音机都是FM收音机，FM收音机可以接收的波段一般是在87.5-108MHz（读做百万赫兹）。

稍微好一点的也可以接收AM的，AM一般可以接收到的波段为530-1710KHz（读做千赫兹），这个波段一般都是国外的广播电台。

为了更加深入的理解，我们首先解释一下AM，FM这两个名词：

AM：Amplitude Modulation 调幅

AM通过改变输出信号的幅度，来实现传送信息的目的，调整让电磁波的振幅随着声波的振幅强弱而改变（振幅随时间变化）。

可以用下图表示：

调幅就是通常说的中波，范围在503-1060KHz。一般中波广播（MW:Medium Wave）采用的是调幅（Amplitude Modulation）的方式，所以大家慢慢的就用AM来表示MW。实际上MW只是诸多利用AM调制方式的一种广播。像在高频（3-30MHz）中的国际短波广播所使用的调制方式也是AM，甚至比调频广播更高频率的航空导航通讯（116-136MHz）也是采用AM的方式。

FM：Frequency Modulation 调频

FM是一种以载波的瞬时频率变化来表示信息的调制方式。调整让电磁波的频率随着声波的振幅强弱而改变（频率随时间改变）。

我们习惯上用FM来指一般的调频广播（76-108MHz，在我国为87.5-108MHz，日本为76-90MHz，MHz读为百万赫兹），事实上FM只是一种调制方式，即使在短波范围内的27-30MHz之间，做为业余电台、太空、人造卫星通讯应用的波段，也有采用调频（FM）方式的。

下面的图体现出了这两者的区别：

最上面是声波信号，当声波信号加强时，AM会增大振幅，FM则会加强频率，反之减少。

2. 工作原理

这一部分主要涉及以下几个概念：声波，电磁波，载波。

声波：人耳可以听见的声音叫声波，人耳可以听见的声波的频率范围在20Hz-20,000Hz。声波在空气中传播衰减很大，传输的距离很近。

无线电波：无线电波的频率远远高于人耳可听见的频率范围，传播的介质是电磁场。传输距离远。

载波：人们为了使声音传的更远，就让声波信号搭上了无线电波信号这班“快车”，在专业术语中我们把这个“快车”称为载波，那么又有一个问题需要我们考虑，我们是如果搭这班“快车”的呢，通常有两种方式可以采用，一个是调幅（AM），另一个就是调频（FM）。

广播一般都是由各个电台负责发出的，我们用自己的收音机接收电台发出的信号，然后转换通过喇叭输出声音。下面就分别说一下发送和接收：

发送：

广播员负责产生声波（讲话改变空气中的压力（密度）产生），经过电声器件转换成声频电信号，并由声频放大器放大，振荡器产生高频等幅振荡信号。调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制，已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线，转换成无线电波辐射出去。

接收：

无线广播的接收是由收音机实现的，收音机的接收天线收到空中的电波，调谐电路选中所需频率的信号，检波器钭高频信号还原成声频信号（即解调），解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率，最后经过电声转换还原出广播内容。

最后附上一些参考资料：

FM维基百科：

http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E9%A2%91%E7%8E%87%E8%B0%83%E5%88%B6

AM维基百科：

http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E8%AA%BF%E5%B9%85

收音机的原理：

http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/html.php?html=everydayPhysics/radio

 

分类: 硬件知识

标签: 收音机, FM, AM