当AM无线电波到达天线时,信号是否需要在闭合电路中进行放大?


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这需要一些解释。在无线电指令图中,我总是看到从天线到输入的单条线用于放大。让我们以真空管放大器为例。

从天线到三极管中的板上只有一根导线,并且来自灯丝源的电子在被吸引到阴极的过程中被吸引或排斥。我不明白电路是如何完成的,因为在图中只有一根电线来自天线。

坦白说,我在尝试理解同一根电子管如何放大电话直流信号时也遇到了同样的问题,因为我认为利用语音智能将直流脉冲化是一个闭合电路。我不介意有人直接将我放在这两个方面。谢谢。


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天线通常具有掩埋的电线网格,以提供接地结构。CitizenBand天线使用汽车的金属作为GND。
Analogsystemsrf

考虑杂散电容。
user253751 '17

Answers:


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当AM无线电波到达天线时,信号是否需要在闭合电路中进行放大?

是的,信不信由你。一个简单的单极天线使用地面作为返回路径-入射无线电波撞击天线结构,电流在单极和地面之间循环,并且也会存在阻抗:-

在此处输入图片说明

上图显示了单极子的电阻抗以及它如何取决于天线长度(高度)和无线电波的波长。因此,在大约四分之一波长处,单极子看起来纯粹是电阻性的,电阻约为37欧姆(在我理解的图中很难看到)。那就是它呈现给电路其余部分的阻抗。

这意味着您的无线电波将转换为输出阻抗为37欧姆的信号。但是自由空间/空气也具有阻抗-它是或大约377欧姆,这是由于自由空间的电容和电感,即决定光速的物理基本特性。120π

是的,这是一个闭合回路。

这是一个示例-如果您想调谐到1 MHz的AM广播,则可以构造一个四分之一波单极子,但是该单极子的长度为75米,阻抗为37欧姆。

或者,您可以制作一个15米长(0.05波长)的单极子,该单极子的电容阻抗约为1000欧姆(或1 MHz时为159 pF)。您将从四分之一波长天线中获得更多的信号,但是,要做到这一点确实非常大且麻烦,要进行调谐,您需要比15米天线更复杂的电路,因为较短的天线看起来已经达到159 pF,可以直接连接线圈以提供良好的站点选择性。这就是古老的水晶镶嵌用户所做的。

关于您的其他问题,我不知道您的意思,因此可能需要更多信息,例如电路。


哇...现在信号从字面上经过地球从天线到无线电了吗?在看到您的见解是否也可以解决该问题之后,我将不得不在后面发布第二个问题。
Sedumjoy

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这就是天线的工作方式,但更重要的是,希望在发射天线上摆动一些电压,并在十亿英里之外没有接地的情况下使接收摆动。想想旅行者1号和2
安迪又名

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“您知道,电报是一种非常长的猫。您在纽约拉尾巴,在洛杉矶呼啸着头。您明白吗?收音机的工作方式完全相同:您在此处发送信号,他们在那里就收到了。唯一的区别是那里没有猫。”
CVn

@Sedumjoy“确实发出信号……”通常不会。天线必须有两个导体,一小块地可以用作第二个天线导体。但是,对于长波长的“地波”,信号确实会抱住地面,在这种情况下,地电流确实会从发射器一直到达接收器。这就是无线电在1910年前期的工作原理,它使用的Marconi VLF长波系统的工作频率远低于100KHz。(这也是特斯拉(N. Tesla)坚持所有无线电必须工作的方式。只有地电流,没有无线电波通过太空。)
wbeaty

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某些天线似乎只有一个连接。在这种情况下,接地或接地平面是另一个隐含的连接。如果有很长的电线穿过窗户,则另一根天线连接线已接地。这就是为什么您需要将使用此类天线接收的无线电接地。

无论如何,都会拾取一些信号,因为那里的无线电机箱将具有一些对地的寄生电容。通过这样的安排,将无线电正确接地后,您会发现信号强度显着增加。

有些天线直接包含两条引线,例如偶极子。在那种情况下,电流在两条引线之间流动。


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再生无线电接收机通常会在其“输入”上显示单线天线连接:
再生无线电接收机

在这种情况下,无线电被调谐到主要由L1和C1确定的频率,并传递到增益非常高的放大真空管(12AT6)。底部的接地符号很重要。它将连接到+ 150V DC电源的负极。

接地连接也可以连接到地面-一根扎在地下的杆,金属卫生设备或配电箱接地。假定对于直流电压和射频交流电压,该点均为零伏。
L1和C1两端的电压传递到放大器输入。由于其底端为零伏且不变,因此顶侧电压非常大。该特定的再生级在天线连接处具有极高的阻抗。您可能会想到“长线天线”是探查自由空间电场的电容。这里的一个小信号在L1和C1谐振频率处感应出一个大电压。

这种天线有时称为电场探针天线。这是一个极低的射频前置放大器示例。天线本身可以相当短,但必须物理放置以及相邻结构的上方,树木等。由于天线的自电容是相当小的,高阻抗前置放大器必须被向右在其底端放置: 超低频电场探头 是你到在SPICE仿真中对该电路进行建模,天线将表现为一个串联的微小电容器,其电阻很小:

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图


就再生RF放大器而言,顶部电路还可以,但是AUDIO OUT部分没有任何意义。首先,它只是以交流方式接地。其次,即使它以某种方式连接到RF级,也缺少检测器。R3可能位于150 V电源与L2和R1的顶部之间。那里应该进行AM解调,因为平均极板电流看起来像是RF幅度的函数。
Olin Lathrop

@OlinLathrop好地方。专注于前端,而没有看到音频端的问题。索取Google先生提供的便捷示意图,后果自负。
glen_geek

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我相信您有一个基本的误解。
一般而言,确实需要闭合回路。这是最常见的使用教DC电路,这确实需要 “看得见的”或“直接”连接,显示一个完全封闭的回路。但是,当您进入交流电路时,您需要了解,即使是“不完整”(开路)电路也会因各种电容效应而闭合(或可以闭合)。
您需要注意,电容器是由两个分开的导体组成的,尽管它们在物理上是分开的,但就AC而言,它们是电连接的。换句话说,只要您看到电容器(-| |-),就交流电(或脉冲直流电)而言,就好像极板短路了(-|-|-)。

就天线而言,天线的顶部连接到“虚拟电容器”的一侧,而“虚拟”电容器的另一侧连接到地面。由于天线的底部也连接到地面(通过各种方法),形成“闭合”电路

如果使用“真空”管作为辅助电路,则使用“小”电容器并将其连接到天线的顶部,而电容器的另一侧接地,则将形成闭环天线。这允许电磁波在环形天线中感应出小电流。然后,该电流在连接到真空管控制栅极的电容器两端感应出电压。真空管的栅极和阴极也形成电容器,因此随着栅极的充电和放电,它控制(门控)从阴极到极板的较大电流,从而使变化放大。脉冲
的解释DC,与上述相同。脉冲直流电对电容器的一侧进行充电和放电,从而在电容器的另一侧感应出电压,从而使变化放大。

编辑:在再次阅读您的问题后,我发现您还有另一处误解。您说:“从天线到解调器输入只有一条电线。” 这不是真的。涉及三个“闭环”电路:1个天线闭环,2个控制网格环和3个平板输出环。
1由天线线,蚂蚁组成。调整 电容C2,谐振回路L1 C1和反(虚拟)电容Cv。
2由res组成。储罐L1 C1,进料盖C3和网格-导管盖Cg。
3由导管形成-板盖Cp,板res。R1,输出电容C5和负载res。Rl。(注意,这些符号中的几个不在指定电路上)


您说顶部连接到接地的电容器,另一端接地。它们不能都接地,所以只有一根线连接到无线电的“解调”部分吗?
Sedumjoy

@Sedumjoy:要澄清一下:我说过,它的顶部(天线)连接到虚拟电容器(的一侧)(而虚拟电容器的另一侧)接地,并且(因为)底部天线也接地,形成交流“闭路”。我将编辑我的答案以解决您的第二个问题。
吉尔
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