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超外差接收机是利用本地产生的振荡波与输入信号混频,将输入信号频率变换为某个预先确定的频率的方法。
超外差接收机的工作原理为: 本地振荡器产生频率为f1的等幅正弦信号,输入信号是一中心频率为fc的已调制频带有限信号,通常f1>fc 。这两个信号在混频器中变频,输出为差频分量,称为中频信号,fi=f1-fc 为中频频率。 上图表示输入为调幅信号的频谱和波形图。输出的中频信号除中心频率由-fc变换到fi外,其频谱结构与输入信号相同。因此,中频信号保留了输入信号的全部有用信息。超外差原理的典型应用是超外差接收机。从天线接收的信号经高频放大器放大,与本地振荡器产生的信号一起加入混频器变频,得到中频信号,再经中频放大、检波和低频放大,然后送给用户。接收机的工作频率范围往往很宽,在接收不同频率的输入信号时,可以用改变本地振荡频率f1的方法使混频后的中频fi保持为固定的数值。 超外差式接收方式通过调幅接收和调频接收将广播电台发送的调幅、调频信号进行加工处理,最后将处理过的音频信号经功放送给音箱还原成声音。 调幅、调频接收电路结构相似,单声道超外差式调幅收音机的方框图如下图1。 超外差接收机原理最早是由E.H.阿姆斯特朗于1918年提出的。这种方法是为了适应远程通信对高频率、弱信号接收的需要,在外差原理的基础上发展而来的。外差方法是将输入信号频率变换为音频,而阿姆斯特朗提出的方法是将输入信号变换为超音频,所以称之为超外差。1919年利用超外差原理制成超外差接收机。这种接收方式的性能优于高频(直接)放大式接收,所以至今仍广泛应用于远程信号的接收,并且已推广应用到测量技术等方面。 |
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