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產生電波的機器
我們都知道,利用電磁振蕩可以產生無線電波。波波夫發明無線電報機的時候,就是利用了赫茲振子的電磁振蕩。今天,隨著無線電通信技術的發展,各種器件和技術不斷更新,但終歸還是要有個機器來產生電波。它就是發射機。發射機能產生頻率很高的振蕩電流,能在空中激發無線電波。頻率低了是不行的,那樣發射電波的效率太低怎樣產生電流呢?法拉弟抽動磁鐵的辦法肯定產生不了高頻電流,因為那種辦法太慢。要使線圈中的電荷快速改變奔跑的方向,產生高頻電流,最簡單的方法就是讓電荷“蕩秋千”。
電荷怎么會蕩秋千呢?會的,但是必須有特殊的“秋千架”。人們把發射機中的“秋千架”叫做“振蕩電路”早期的發射機中,振蕩電路是由電容器和電感線圈組成的。電容器是一種貯存電荷的器件,是由中間隔開,并排放在一起的兩塊金屬板組成的。電感線圈是貯存磁場的器件,它有個怪脾氣,就是慣性。當線圈中的電流增加時,線圈要阻礙電流增加;當線圈中的電流減小時,它又要阻礙電流減小。我們把線圈的兩端分別接到電容器的兩塊極板上,就構成了“電子秋千”。
和法拉弟做的實驗一樣,變化的電流一定會產生變化的磁場,因此線圈的磁場先是強起來,然后弱下去。
這種變化的磁場又引起了感應電流。就這樣在振蕩回路中,電場和磁場交替地變化著,這種變化進行得非常快,每秒幾十萬次、幾百萬次以至幾千萬次以上。人們把電荷這種來回不停奔跑的現象稱為電磁振蕩。每秒鐘電荷奔跑的次數越多,就是振蕩的頻率越高。如果我們給這些來回奔跑的小家伙們畫個像,它們恰是一個正弦波。這正是我們所需要的無線電波。
無線電波的頻率是與振蕩電路密切相關的,只要選擇不同的電感和電容,就會得到不同頻率的無線電波。所以,人們在設計制造收發信機時,曾把電容器做成可變的,只要轉動可變電容器的旋鈕,改變它的電容量,就能自由地改變收發信機的頻率了。
在實際應用中,特別是由于現代移動通信的發展,人們對發射機頻率穩定度的要求越來越高。頻率稍有偏差,就可能中斷通信聯絡。采用石英晶體振蕩器,可以獲得高度穩定的振蕩頻率。
在BP機中,通常只用一個頻率,它的振蕩器只有一塊晶體。而汽車電話系統采用的是多頻道共用技術,就是說無線電話用戶的頻道是可以選擇并且是公用的,一個晶體振蕩器中帶有多塊晶體和一個頻道轉換開關,需要時,可由人工或自動選擇所需頻率,就像看電視時選擇節目一樣。有的多頻道發射機,每個頻道都有各自獨立的振蕩器,這些振蕩器可以固定在發射機內部,也可以做成插件式的,改變頻道時只要更換一塊插件板就可以了。
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