让信息插上翅膀
晶体振荡器产生的是正弦波,本身不携带任何信息。如果只把一个高频正弦波发射到天空去,对方收到这种电波,只知道你的发射机在工作, 但不知道你要说什么,这样做是没有多大意义的。
能不能把音频信号放大后,让它成为无线电波发射出去呢?我们知道,音频信号的频率在 16~20000 赫兹之间,频率这样低的电流,其辐射能力很低,根本无法发射有用的音频信号发射不出去,能发射的高频电波又不携带任何信息,怎么办呢?
为解决这个难题,人们想到了货物的运输。要把不会移动的货物运往远方,只要找一种运输工具,让它载着货物跑路就行了。音频信号好比是货物,高频电波就是飞机,让声音插上高频电波的翅膀,飞向远方,不就达到目的了吗?
如阿让音频信号插上高频电波的翅膀呢?这就需要进行“调制”了。所谓调制就是用音频信号来控制高频电波最早发展起来的调制方式,是使高频电波的振幅随着音频信号的变化而变化,这种调制方式叫做“调幅”。这项工作是由调制器中一种具有特殊性能的元件——晶体管完成的。音频信号控制着晶体管的输出,使得高频电波的幅度随着音频信号变化。
移动电话机的位置在不断改变,电波的传播条件也在迅速变化,这使得接收到信号的幅度经常发生急剧变化。调幅波抗干扰和抗衰落能力差, 所以现在移动无线通信系统大部分采用另外一种调制方式——调频。它使高频电波的频率随着音频信号变化。可以用音频信号改变“变容二级管” 的电容量,来改变振荡的频率,达到调频的目的。调频波的振幅保持不变, 而频率却随着音频信号变化。
经过调制以后,高、低频信号奇妙地合成了一个统一体,音频信号插上了高频电波这一有力的翅膀,然后被送到下一级——倍频器。
为什么要用倍频器呢?
移动通信的工作频率是很高的,而振荡器产生的高频振荡,频率仍然偏低,因此,调制后的信号还要经过倍频器,使频率增加到原来的 2 倍、4
倍或者 8 倍,才能达到发射频率。不过倍频次数不能太多,因为倍频器不但使有用的信号倍频,同时还会产生一些无用的杂波和噪声,它们一起通过天线辐射到空间,会产生信号失真。倍频后的高频信号又被送到功率放大器加以放大。
为什么要进行功率放大呢?
因为发射机的输出功率与通信距离密切相关。发射机的输出功率越大,通过天线辐射出去的能量就越大,通信距离就越远。不过发射功率也不是越大越好,这要取决于通信用途和通信范围。
一般对讲机的发射功率只有 1 瓦左右,通信距离不过 2 公里上下,便于个人或小船携带使用。无线寻呼机(BP 机)的通信范围限于一个城市, 寻呼台的发射机输出功率通常为 100 瓦。而汽车电话的基地台和远洋船舶的发射台,为了能进行远距离甚至全球通信,发射功率较大,一般在 800~ 2000 瓦无线电发射机有好几级放大电路,每经过一级,功率都要增加,到最末一级时就能达到发射功率的要求了。