* 电磁波的发射和接收

一般由电容器和电感器组成的振荡电路，电容器极板间的距离很小， 电路里的电场几乎都集中在电容器的极板之间；电感器线圈是绕成螺线管形状的，磁场也几乎都集中在线圈内部。因此在振荡过程中，电场能和磁场能的转化主要是在电路内部，向外辐射的电磁能量极少，这就不利于向外辐射电磁波。为了有效地发射电磁波，必须把电容器的尺寸加大，并把极板间的距离逐渐增大，变成两条长的直导线，一条伸入高空成为天线， 另一条接入地下成为地线；同时把自感线圈逐渐拉开，变成一条直线。这样的振荡电路，由于 L、C 的值很小，振荡频率很大，具有较大的向外辐射能量的本领，因而叫做开放电路（图 17-6）。在实际应用中，开放电路中还有一个自感系数不大的线圈 L′，它的作用是与产生高频振荡的 LC 回路相耦合，使 LC 回路中的高频振荡电流通过耦合，在线圈 L′中产生同频率的振荡电流，传送到发射天线上去，在天线四周的空间产生电磁波。

图 17-6

发射电磁波的目的是要利用它来传递某种信号。先把要传递的信号转换成电信号，但这种电信号频率很低，不能直接用来发射电磁波，必须把低频的电信号“加载”到高频的电磁波上去，才能利用电磁波这个运载工具，把电信号载送到很远的地方去。把低频电信号加载到高频、等幅的电磁波上去的过程叫做调制，常用的调制方式有调频和调幅两种。调频就是使高频的振荡电流的频率随着要调制的电信号改变；调幅则是使高频的振荡电流的振幅随着要调制的电信号改变。调制后的高频电流通常还要通过高频放大以获得足够强大的高频电流，然后耦合到发射天线（开放电路）， 向外发射。

在空间传播的电磁波，如果遇到导体，就会使导体产生微弱的感应电流，而这个感应电流的频率是跟通过导体的电磁波的频率相同。无线电技术中由天线和地线组成的接收回路就是利用这个原理来接收电磁波的（图17-7）。由于空间传播着许多由发射台发出的各种频率的电磁波，它们同时会在接收天线上产生各种频率不同的感应电流。要在其中取得我们需要的信号，还需经过调谐和检波两个过程。

图 17-7

无线电技术中是利用与控制机械共振十分相似的调谐电路来实现这一目的的。图 17-7 所示是一个可以调谐的接收回路。它实际上就是一个附有由可变电容器 C1 和电感器线圈 L 组成的振荡电路的接收回路，即通过改变

可变电容器 C1 的电容，就可以改变接收回路的固有频率。当我们需要接收某一频率的电磁波时，只要通过可变电容器 C1 把接收回路的固有频率调整到这一频率。于是在接收天线中具有这一频率的电磁波就会激起较强的感

应电流，而其他频率的电磁波所激起的感应电流都十分微弱，这样就可以取得所需频率的电磁波。

由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频振荡电流，它还不是我们需要的信号。从经过调制的高频振荡电流中取出所载信号的过程叫做检波。检波后的信号经过放大，再通过耳机，就能使耳机里的振动片随着信号而振动发声。