漫漫征程——从发射到接收

在有线广播中为了把声音传出去就必须使用导线。毫无疑问，这限制了广播的范围。当人们对无线电波的性质了解之后，便决定让无线电波来完成电线的使命。而这样的广播系统就是我们现在使用的无线广播。

在无线广播中，为了让远方的声音传过来，并被人们听到，就必须要解决以下几个难题：

首先，必须能够产生无线电波，并发射出去。

其次，必须使发射出去的无线电波带有所要传送的音频（声音）信号。另外，当带有音频信号的无线电波到达接收点后，需要将此音频信号从

无线电波中取出来，并还原成声音。

这几点是不难理解的。打个比方说，为了让北京的市民吃到武汉生产的大米，就必须把大米运到北京，而大米是不会自己走到北京的，而需要火车这一工具。

火车的开动及大米的装卸都是由人力完成的，而在无线广播中，无线电波的产生，发射及声音信号的装载和取出都是由电子元件组成的电路来完成的。

在第一节中曾指出，高频率的无线电波由高频率的交流电送入发射天线所产生，而高频率的交流电是怎样获得的呢？在无线电技术中，采用一种叫做“振荡器”的电路就能产生高频率交流电，振荡器里有一个“振荡回路”， 它是高频电流的发源地。

电振荡和荡秋千很类似。要使静止的秋千开始摆动起来，必须先把它推到一定的高度，从力学上来讲，就是给它一定的势能。振荡回路也需要推动一下，但不是加力，而是加以一定的电能。比如，把电容器的两端暂时和电池接通一下，让它充上电，然后再断开电源，接上线圈，于是振荡就开始了。

秋千荡到最低点时，它绝不会骤然停止，由于惯性作用，它会趁势继续往上摆去，振荡回路也是如此。由于线圈的惯性和积聚的磁能，使电流继续流动，不过是逐渐减少罢了。这样，电容器就按反方向充电，使得原带正电的极片带负电，原带负电的极片反而充上了正电荷。

当线圈里的能量全部返回到电容器以后，回路电流暂时消失。但是因为电容器上已经充上了电，和起始一样，又要放电，回路里重新有了电流，不过方向和原来相反。过程就这样反复着，我们只要用开关给电容器充一次电， 回路里就会有连续不断的交流电产生。这个过程就叫电振荡，振荡的频率可以达到很高。

不过，实际上由于振荡回路里存在着电能的损耗，所以电振荡不断减小， 振荡幅度越来越小，最后振荡消失，这显然不是我们所需要的。为了得到振幅恒定不变的等幅振荡（等幅高频振荡产生的等幅波就是无线电技术中常说的载波，它在广播及其它一些技术中是非常重要的）。在无线电技术中，人们采用了“放大”和“反馈”两项技术，从而使得振荡器在不借助任何外界的帮助（激励）下，仍能源源不断地产生等幅振荡。把这种振荡从天线上发射出去，就形成了等幅波（又称载波）。

但是仅把载波发射出去，是毫无意义的，就像开着一辆空车一样，为了能把“货物”运出去，就必须把“货物”装上车。在无线电技术上，把音频信号（即要运载的货物）加到载波上的过程称做“调制”。现在我们就着手用音频信号来调制载波。也许有人不禁要问：为啥这么啰嗦呢？我们把音频信号放大后变成无线电波直接发射出去不就可以了吗？这样还可以省去一套振荡器呢？

可是，事实上问题并不那么简单。原因有以下两点：一是音频信号频率太低，根本就发射不出去；二是即使能够发射出去，由于天空中没有轨道， 而电波又无孔不入，它们必定会纠缠在一起，互相干扰。湖北广播电台正在播新闻，广东台正在播音乐，而北京文艺台则正在讲评书，大家一起说，就像在公共场所，你说，他也说，那到底听谁的呢？因此，任何电台送到天线去的电流必须满足两点：一是要具有较高的足以发射的频率；二是这个频率是某一电台所独有的，其它电台不能占用。为满足上述要求，人们从交通运输的特点中受到启发，才使用了“调制”这一手段。

送往天线去的电振荡是一种高频交流电，表征它的两个主要参量是振幅和频率。我们可以把所要传递的信号内容表现在电振荡的振幅变化上。也就是让高频电振荡的频率保持不变，但让它的振幅严格一致地按照音频信号来

变化，振幅变化的轨迹叫包络线，它的形状和音频信号完全一致。这样就实现了调制，由于这里载波中被改造的是其幅度，所以也叫“调幅”，（此外， 还有调频等其它方式）。

现在，我们已经顺利地让音频信号坐上了高频电波这一高速火车，下面就开始“旅行”！

电波可真是一个优秀的传话员，它不仅非常神速，而且总是悄无声息， 绝不居功自傲，四处炫耀。它既不发光，也不出声，总是在我们身边默默无闻地工作。此外，电波的旅行可以不借助于其它任何东西，便能跑到世界任何一个角落，非常灵活，还可以根据自己的波长自动选择不同的传播方式。对于中长波来说，它们可以沿着地面跑，因此又叫地波，当然在传波过程中还要缴一点“养路费”，地面要吸收一部分电波，所以地波总是越传越弱， 到远处就可能收不到了。比如湖北省的广播到了北京就听不到了，不过，地波有一个很大的特点就是传播稳定可靠。因此，收音机中的中波广播都很稳定、清晰。

对于波长较短的波，地面对它吸收的厉害，因此它就由陆地改走空中了， 即从天空中反射回来，这叫天波。读者或许觉得奇怪；整个天空空空荡荡， 哪有什么反射体呢？别急，天空中还真有这么一种天然反射体，这就是距地面大约五、六十公里的高空中的电离层，它像一面大镜子，电波射到电离层后就被反射回来。

当然，电离层在反射电波时，也要吸收电波。吸收作用与波长及昼夜有关。电离层喜欢上夜班，因此白天吸收很强，晚上很弱。我们在收听短波广播时，往往白天只能听到当地几个电台，而夜里却能收到许多远地的电台。这是因为天波白天几乎全被电离层吸收掉了，反射不回来，只有靠地波来传播，所以白天就收不到远地电台了。另外，由于电离层很不稳定，被反射回来的电波也忽强忽弱，所以在听短波时，声音老是忽大忽小，这就是电波的衰落现象。知道了这一点，你就不会冤枉收音机了。

至此，带有音频信号的电波各显其能，已悄无声息的来到了你的周围， 等待你把它接收下来，然后你就可以听到丰富多采的节目。

收音机接收了电波，并经过选择器（调谐回路）挑选出有用信号以后， 就开始对它进行处理了。别忘了，收音机接收的这种电波是“调幅波”，也就是运载着音频讯号的高频波。这种电波在收音机里感应出来的电流，和发射机里最后送进发射天线去的电流一样，也是调幅过的高频电振荡。于是收音机就得设法从高频电振荡上取下它所运载着的音频信号来，我们可以把高频电振荡（载波）比作邮递员，而代表声音的音频信号就像是所要传递的邮包。因此，要收音机发出声音来，就必须从邮递员身上卸下邮包来。这一技术有一专业名词，叫做“检波”；它和广播电台在发射机里所进行的调幅过程正好相反，因此也可以说，检波就是调幅的逆过程。

检波电路中常用的元件有二极管、电容、电阻等。整个检波电路就像一把大筛子，而高频电流像“细沙”，低频电流像“石子”，经过这把大筛子后，细沙都被滤去，只剩石子了。

经过检波器检波后得到的音频信号，经过放大后送到收音机的扬声器里，就可以发出声音，听到广播节目了。

现在当你坐在收音机旁聆听美妙的音乐时，是不是也明白了无线广播的原理呢？