略论高频载波信号的产生及发射

略论高频载波信号的产生及发射大家知道，所有的无线广播、无线通信、无线传送都靠载波来传送各种信息，我们全疆所有的短波实验台发射的白噪声和中波电台节目传送任务也靠载波。它是我们看不见的帮手，可以说它是人类历史上最伟大的发现，但由于书里面关于高频载波和天线的内容介绍比较复杂，高等数学基础弱的人不易看懂，给有些职工的学习带来不便，所以有必要用大众的语言简单地谈一下载波的产生和发射原理。信号要无线传送必须以电磁波的形式传送，所以我们要想无线传送声音和图像的第一步必须把它转换成电信号，这个可以用各种传感器如摄像机、电话、传真达到目的。由于声音和图像信号转成的电信号频率很低，而且低频电信号基本不辐射电磁波，所以必须把它加载到频率更高的电信号上才能传送。这种高频电信号就是所谓的高频载波信号。那么载波是怎么产生？在哪里产生呢？一、载波的产生。高频电信号（载波）无法像50kHz电流通过线圈在磁场里的转动中产生。它必须由特殊的振荡器产生（振荡器是能输出一定频率的交流电信号的电路或装置）。正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号，它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上。振荡器主要分为RC、LC振荡器和晶体振荡器。短波发射机用的是晶体振荡器。晶体振荡器突出的优点是可以产生频率稳定度和准确度很高的正弦波振荡。石英是矿物质硅石的一种，石英晶体具有压电效应，当交流电压加在晶体两端时，晶体先随着电压变化产生改变，然后机械振动又使晶体表面产生交变电荷，当晶体几何尺寸和结构一定时，它本身有一个固有的机械振动频率，当外加交流电压的频率等于晶体的固有频率时，晶体片的机械振动最大，晶体表面电荷量最多，外电路中的交流电流最强，于是产生了谐振。因此，将石英晶体按一定方位切割成片，在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，焊上引线，再用金属或玻璃外壳封装即构成石英晶体谐振器（简称石英晶振），而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。二、载波的传输。我们用音频信号或图像信号的电信号频率来调制高频载波之后用什么把它传出去呢？我们想把被调制的载波发射到天空中去，必须把它转成按照它的频率来变化电磁波的形式。进行辐射，这就靠天线了。麦克斯韦电磁场理论说明：变化的电场会在其周围产生变化的磁场；变化的磁场又在更远的区域产生变化的电场，变化着的电磁场就会在空间以一定的速度由近及远地传播出去，而它的方向垂直与电场和磁场，所以它是横波。LC回路中电容逐步放电过程中，电感线圈周围产生磁场，即电场能变为磁场能，后来电容逐步反冲电过程中，磁场能逐步变为电场能，这样的周期性变换，在电路中产生大小和方向周期性变化的电磁场和震荡电流。低频LC电路中，电场和磁场的能量被局限在电容器和自感线圈中，不利于发射。为提高辐射能力需要做到：一是使电磁能量分散于空间；二是提高电路的振荡频率。我们要让电磁波辐射出去必须给LC电路做改进。由公式可以看出要让频率提高需要把电感的圈术减少，把电容调大改正开路，这时只靠它是发不出连续的电磁波的状态，必须不断的补充能量而且保证振荡电流的频要足够高时才能把电磁波发射出去，所以我们要给它耦合高频振荡电路。高频振荡电路可以通过互感作用（一个回路中的电流发生变化时，临近另一个电路产生感应电动势从而产生电流）不断地提供周期性地振荡电流，振荡电流在这个开放的电路中激发电磁波向四周发射，即产生电磁波。振荡电路里面流动的就是载波，发射机负责把节目信号加载到载波信号送至天线，由天线将发射机送来的高频载波电流信号以电磁波的形式辐射出去。