捕捉电波的能手
声音进入发射机,又从天线里飞出来,就已经变成无线电波了。要想听到这种变了样的声音,就必须用一只特殊的“耳朵”,让它来听无线电波,再告诉我们电波传送了什么信息。我们还必须让这只耳朵长出触角来捕捉电波,这个能干的耳朵就是无线电接收机。
高频电波在空中旅行时,会不时地遇到一根根接收天线,那就是接收机伸向天空的“触角”,是专为“捕捉”无线电波而设置的。高频电波这个无形的信使,最先受到它的迎接,而且,只要电波一接触天线,就会立即在天线里激起电磁振荡,这种电磁振荡的频率与电台发射的高频电波的频率是完全一样的。
我们都有这样的经验,在一个喧闹的摇滚乐舞厅里,你要听清某一个人的讲话是很困难的,这是因为耳朵没有选择的余地。可以说,人耳的大门是敞开的,所有的声音都无例外地钻了进去。
接收机这个特殊的“耳朵”能不能这样敞开大门呢?世界上有数不清的无线电台,它们都向空中发出各种不同频率的电波,无形的信使都会来叩你的大门。如果不加选择地把它们都接进屋里,那么除了一片嘈杂的吵闹声外,谁的声音也听不清。所以,我们必须设法将众多的信使拒之门外, 只把给你送信的人接进来。这件工作就得靠接收机里的谐振器来完成了。
谐振器也就是接收机的输入回路,它是由电容器和电感线圈组成的谐振电路,它能跟所需要的高频电波发生谐振,也叫共振,从而把有用的电波挑选出来。那么什么叫共振呢?我们可以从一次震惊世界的足球惨案中得到启发。
1992 年 5 月 5 日,在法国科西嘉岛,距巴斯蒂亚市 7 公里的菲里阿尼体育场,正要举行法国足协杯半决赛。为了让更多的球迷一睹精彩赛事, 主办者在拥有 9800 个固定席位的体育场上,又修建了 30 米高的临时看台,
场内可容纳 18000 名观众。
晚上 20 时 20 分,球员即将入场,看台上座无虚席,赛前气氛如火如荼,有数百人爬上临时看台的支架,更多的球迷在看台上顿足跳跃,摇旗呐喊。突然,临时看台发生了剧烈的震动,并且开始倒塌,最后五六排像电影中的慢镜头一样,最先下陷,那情景就像被推倒的多米诺骨牌。许多球迷还没有反应过来,就已从 30 米高的看台上摔落下来⋯⋯
看台倒塌时发出巨响,沸腾的赛场一下子被这突发的恐怖场面吓得死一般地寂静。接着,场内哭声四起,人们纷纷涌进绿茵场寻找出口。这一惨案造成 14 人死亡,1300 人受伤。菲里阿尼体育场的惨案震撼了法国,震动了全世界。
什么原因造成这次惨案呢?据说,灾难发生前,一位工作人员曾经报告,发现临时看台振动严重,当局也曾通过广播要求人们不要用力顿足, 但是震耳欲聋的叫喊声淹没了广播声,结果,球迷的振动频率与看台的固有频率合拍,使振动的幅度越来越大,以致超过了看台承受能力,最终导致惨案的发生。
这件事情说明,当外力的频率与物体固有频率一致时,不但可以使这个物体振动起来,而且振动得非常厉害。这种现象叫“共振”。
接收机的输入回路,就是利用这种“共振”原理做成的。不过习惯上
把它叫做“谐振”。接收机里,从天线来的高频电流,首先进入谐振回路, 如果它的频率和谐振回路的固有频率相等,就会使回路产生较强的电振荡。通过这个回路我们把受欢迎的“信使”迎进了屋,而其它频率的高频电流,因为与回路固有频率不同,不能使回路随自己振荡,因此被拒之门外。
在接收天线上收到的无线电高频信号是很微弱的,一般只有几十毫伏,甚至几个微伏。让它通过喇叭变成声波传到人的耳朵,还需要放大几百万倍才行。
放大以后的高频信号还不能变成声音,因为它只是一种运载工具,我们还要把它所运载的音频信号“卸”下来。就好像飞机到达目的地以后, 要卸下货物一样。接收机的这项工作叫做“解调”,也就是把高频电信号还原成话音电信号。接收机从调幅高频信号中捡出音频信号的过程叫检波;而把调频信号还原成音频信号的过程叫“鉴频”。解调后的音频信号比较弱,要使耳机发出响亮的声音,还必须放大。放大后的话音信号送到耳机中,耳机就会发出相应的声波,传到人们的耳朵里,我们就可以听到来自千里之外的声音了。