收音機是如何接收電波信號的?為何不像手機需要大量的基站就能接收到信號?

wang2019


應邀回答本行業問題。

收音機接收電波信號的原理和手機類似,不同的地方是手機的信號是雙向的,而收音機是隻收不發。

手機的接收到的信號是基站發射的,手機本身接收下行信號,也就是基站到手機的信號,同時也要發射信號到基站,這個是上行信號。

手機和基站之間存在信號交互,信號是雙向的。

收音機接收的信號是電臺發出的廣播信號,收音機只需要接受,不需要考慮發射信號,相對要簡單的多。

手機和收音機使用的無線電頻率是不同的,相比來說,收音機電臺使用的無線電頻率要低一些。

我們的手機使用的頻譜相對比較高一些,比如GSM使用的是900M/1800M,CDMA使用的是800M,LTE聯通和電信使用的是1.8G/2.1G,移動使用的是1.9G/2.6G的無線信號,未來的5G聯通和電信使用的是3.5Ghz的無線頻段,移動使用的是2.6G和4.9G的無線頻段。

而收音機電臺使用的頻率一般調頻(FM)都是80-110Mhz的低頻頻率,中波更是使用的幾百Khz的頻率。

和手機的基站相比,無線電電臺的天線更高,而且發射功率也都是超級大。

無線電電臺的天線通常都非常高,要比一般的基站天線高,天線高,打的就更遠一些。

而且,收音機電臺的發射功率要遠遠大於基站的發射功率,FM電臺的發射功率甚至可以達到10KW甚至20KW以上;中波電臺甚至可以達到幾百KW。

而基站的發射功率大多是幾十W,相比電臺要小的太多了。

總而言之,之所以收音機不需要建設那麼多基站,是因為收音機和電臺之間不需要信息交互,電臺只要考慮把信號發射出去就行了。而且電臺的頻譜低、天線高、發射功率又遠遠大於基站,所以不需要建設那麼多信號塔了。

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通信一小兵


這是兩個問題,下面就分別作一下回答:

一.收音機如何接收電波信號

收音機是通過天線直接從空中接收廣播電臺的電波信號。這種天線一般分為拉桿天線和磁性天線兩種。


磁性天線又稱“磁棒”。它是用高導磁率材料製成的長條狀物體,分扁平和圓形兩種。它可把周圍的電磁波“吸收”於體內,並直接傳遞給繞在磁棒上的收音機輸入線圈。磁性天線具有體積小巧的優勢,可置於機內。但具有較強的方向性。

當平行於電臺時信號最強,垂直時信號最弱、甚至收不到信號。因此磁性天線具備較強的抗干擾性能,但在接收不知具體方位的弱信號時,就要不停的調整方位,否則有可能漏掉信號。

繞制在磁棒上的線圈接收到信號後,要用LC並聯諧振電路對其進行篩選從中挑選出我們需要的電臺。


並聯和串聯諧振具有不同的特點:並聯諧振點的阻抗非常高,可以使位於諧振點的電臺信號基本不受損失,而其它信號都會被短路掉。而串聯諧振正相反,位於諧振點時電路阻抗很低,可用來短路或吸收某些特定頻率的干擾信號。

受材料性能的限制磁性天線一般只適用接收20MHz以下的信號。既使在這個範圍內也分中波磁棒和短波磁棒。中波磁棒導磁率高,但高頻損耗大,短波磁棒導磁率低、高頻性能好。

由於磁性天線不適用高頻,所以調頻廣播都採用拉桿天線或直接用銅導線來作天線,比如有的調頻收音機就是利用耳機線兼作天線的。

二.收音機為何不需要基站

收音機和手機主要有兩點不同。

①工作頻率不同

調幅廣播收音機的工作頻率一般在30KHz~30MHz之間(分長波、中波、短波)。我國的調頻廣播為88M~108MHz。但手機的工作頻率要高得多,可達800~2000MHz以上。

不同頻率電波的傳輸性能是不一樣的。收音機用的中、短波,以沿地面傳播和電離層反射兩種方式進行,故傳播距離較遠。中波廣播在幾百公里範圍內都有較好的接收效果,短波收音機有時甚至能收到數千公里外的電臺。既然具備瞭如此遠距離的傳播能力,當然也就毋須基站來幫忙了。

而手機的工作頻率太高,其信號很容易被各類障礙物吸收和反射,難以實現遠距離傳播,因此必須由密集分佈的基站來協助完成遠距離通訊。

②工作方式不同

收音機,故名思意就是用來接收的機器。由於大功率的廣播電臺已經完成了信號的遠距離傳播,因此收音機只需很低的能耗就可完成接收播放任務。

但手機就不同了,因為它不僅僅是接收,而且還要像電臺一樣向外發射。受使用環境和條件的限制,手機的發射功率難以做大,所以只能依靠基站來完成仼務了。以上是我的回答。


四重奏6028217


就接收無線電信號的原理來說,收音機和手機是一樣的。廣播網用幾個中繼天線就能覆蓋很大區域,而移動通信網絡卻需要建立大量的基站才能保證覆蓋率。

造成這種差異的原因是移動廣播是單向單通道的,在一個頻率上只有一個電臺。而移動通信是雙向多通道,需要在一個頻率上建立多個通話,通話之間要相互隔離。早期採用時分和空分的技術分離通話。所謂時分,就是把單位通話時間分成幾段,每段給不同的通話使用。空分是把信號的相位分給不同的通話。這些辦法會損失語音質量不能分很多,我記得應該是16組。也就是一個基站最多可以容納16對人同時通話。在人群密集的地方,這樣的帶寬是不夠用的,所以要通過增加基站數量來增加帶寬。這就是要建立很多基站的原因。

現在的網絡通信技術有了很大進步,上面說的時分和空分技術都是老黃曆了。但是,每個基站能提供的帶寬還是有限的,5G的基站數量要遠超4G就是這個道理。


日衝信息 黃


收音機它有高頻磁性天線,接收的信號是高頻信號從電臺的鐵塔中的大功率發射塔發送到空間之中。此頻率是AM中波525~1610KHZ,調頻FM88~108MHZ,超短波,短波等等頻率。它傳輸的是音頻信號,不是視頻很容易發射接收。手機就不同了轉換過程過於繁瑣信號頻率低發射距離近頻率比收音機頻率低所以基站少了手機是無法止常實用。收音機通對高頻天線通高頻接收放大電路放大通𨑬調諧電路與本振頻率鉗位465 KHZ,鉗位後的信號進入中頻一二三級放大最終到達互挽音頻功率放大推動揚聲器發出聲音,此電路還有一個關鍵電路就是AGC信息反饋增益電路。它的作用是從中放管的末級反饋到一級中放管,信號強了會失真,用反饋信號控制一級中放管降低信號增益來控制信號達到理想的音頻信號...


白雲藍天19661128


學過一些基礎的無線電常識,很長時間了,所以,只能談點皮毛的東西。

先看一個實驗吧,將兩個頻率相同的音叉的共鳴箱口相對,調整好兩共鳴箱的距離,用橡皮錘敲擊一個音叉,使之發聲後按住,會聽到另一個音叉發聲,這種現象叫共鳴,也就是一個物體振動,另一個物體也隨著振動,統稱為共振,因為是聲音所以叫共鳴。我們周圍存在各種各樣的聲音,為什麼只有敲擊一個音叉時,另一個音叉才發生共鳴,條件就是二者的振動頻率相同。

進行無線電廣播,電臺要發射一定頻率(中央人民廣播電臺1套節目的發射頻率為640kHz)的廣播信號,這種信號向四面八方傳播。收音機的接受部分是調諧迴路(LC振盪電路,其中振盪電流的頻率取決於電感和電容的大小)。調諧迴路可以接受各種信號,當某一個信號與調諧迴路的振動頻率相同時,與音叉共鳴一樣,引起調諧迴路的共振(諧振),這種頻率的振盪電流就強,其他的信號就很弱,這就完成了電臺信號的接收。另外,調諧迴路中的電容是可調的,其轉動軸就是選臺旋鈕,轉動選臺旋鈕,就可改變電容大小,進而改變調諧迴路的振動頻率,以與相應的電臺信號發生諧振。



無線電廣播發射天線高,發射功率大,一般不需要中繼。手機發射功率較小,也不能太大(你懂的),傳播過程中衰減很快,所以,要用基站接力傳送。隨便說一句,有人提出現在衛星通訊已實現全球覆蓋,為什麼在一些偏僻的地方沒有手機信號,原因就是沒有附近沒有基站,手機信號傳不出去。


甜甜向上314159


手機的發射為蜂窩式,因為頻率在885MHz(上行)至954MHz,太高,必須經過變頻至中頻,經過濾波器,中頻放大再變頻,經過再放大後由天線發射出去。衰減太大,故發射距離短。

早期收音機所接收的中波、短波則不同,它們屬於調幅形式從廣播電臺發射出來的。所謂的調幅波,是將帶有信息的低頻信號作為,運載控制信號的高頻信號稱作載波,由控制信號控制高頻振盪波,使其幅度隨者控制信號電壓大小變化的叫調幅波。

而載波頻率不變,如載波的 幅度保持不變而高頻振盪的頻率隨著控制信號的電壓改變叫調頻波。見下圖所示。


載波是正弦波,而控制信號可以用需要傳送的波形,由於載波頻率較高才能把無線電波從天線上發射出去。

要把音波發射出去,就得利用載波,見上圖(a)。音頻波稱為“調製波”,見上圖(b),把它們調製成已調波,它的頻率和載波相同,而其振幅隨著調製波的波形變化,見上圖(c)。已調波由發射塔發射出去。無線電發射臺是有頻率規定的,例如早期上海人民廣播電臺有790kHz和990kHz二個頻率,它表示它們發送的載波頻率分別為f1=790kHz和990kHz。怎樣來接收呢?見下圖所示。


根據f=1/2π√LC,L是電感線圈電感量,C是電容器電容量。調節可變電容器C,這個諧振頻率就改變了。實際上旋到任意位置,這個諧振並不存在。例如在f=1/2π√L2C2=980kHz處,諧振迴路僅僅是阻尼電振盪,沒有能量補充,振幅不斷衰減,不一會LC振盪器就停止了。當電容器旋轉到有電臺的特定位置990kHz這是振盪就能進行。這是因為天線傳輸過來電臺信號補充了能量損耗,使得振盪可以維持下去。

中波的頻率535~1605KHz,其波長100~1000米。由於大地是導體,故對中波吸收大,其傳播距離200~300千米。

短波頻率從2.2~22MHz,其波長10~100米,由於短波波長短,它沿地球表面傳播繞射能量較中波弱,完全靠天波傳輸,這樣它白天經常受到太陽光中的電磁波干擾,故白天傳播距離較晚上傳波距離少。即使是這個樣子,它還可以傳播達到100~4000Km,因為早期調幅波都是利用大功率電子管進行發射的。

收音機接收無線電波,需要磁棒感應,經過高放或者多級中放465kHZ。再經過檢波,然後再進行低頻放大器放大後,利用揚聲器還原成為人體耳朵能夠聽到的聲音頻率。


知足常樂0724


簡言之,收音機接收的中波、短波,遠踞離傳播,中波相對較近,幾百公里,短波較遠,幾千公里。但是,收音機的調頻廣播,為直線傳播,地球是圓的,傳播距離不過幾十公里。

手機信號,也是直線傳播,傳播距離很短,靠遍及城鄉各地的峰窩狀轉播站傳播。


趙日金141


收音機有兩種,一種是調幅電波,一種是調頻電波,調幅的是高空電離層反射傳送,調頻的是直射傳送,電離層的衰減少傳得遠,直線的傳不遠,同時與頻率高低有關,手機頻率高,接收放大也沒為收音機級數多,功能也多,如果手機做成收音機那麼多級數放大加上功能多,手機又像磚頭機了,收音機天線迴路q值高,手機受體積限制,加上手機還要發射部分,收音機不用,電壓供電,電流限制等,所以,,,,


霜葉9975


同是無線傳輸,表現不一的原因就是:收音機用的是中波550KHZ_1600KHZ調幅波段,傳輸的距離遠;收音機接收的短波段,是靠天空電路層發射傳輸的,距離可以更遠——東半球接收西半球的信號。但是手機信號是運用1880——2600MHZ的超短微波,傳輸的距離太短了,沒有基站接力是不行的。


江千里2014


你誤會了,廣播發射塔一般是一個城市最高的標誌性建築物。比如廣州小蠻腰,上海明珠電視塔,都是放置廣播發射天線的地方。而不是像你說的不要基站。

因為無線電最早期的利用就是廣播電視,所以廣播和電視佔據了大量優質頻率,一個塔發射可以覆蓋一座城。

而手機是後起之秀,優質品率已經用光了,只好用高成本的諸多基站去做廣播電視一個站可以完成的事情。


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