淺談?wù){(diào)幅廣播與調(diào)頻廣播

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1、淺談?wù){(diào)幅廣播與調(diào)頻廣播隨著生活水平的提高，人們對只能收聽中波調(diào)幅廣播的收音機已經(jīng)不滿足了，在選購收音機時，要求具備調(diào)頻、調(diào)幅兩種功能的產(chǎn)品。那么電臺為什么要用調(diào)頻、調(diào)幅兩種不同的方式進(jìn)行廣播？調(diào)頻廣播與調(diào)幅廣播各有什么特點，又有什么區(qū)別？下面來談?wù)勥@個問題。大家知道，無線電廣播是依靠空間的高頻電磁波來傳播節(jié)目的。在這里，高頻電磁波并不含有任何信息，只起了“運載工具”的作用。因此，又稱它為載波。平時講的中央人民廣播電臺的頻率為540千赫、上海人民廣播電臺的頻率為990千赫，就是載波的頻率。而要傳送的廣播節(jié)目的頻率要比載波的頻率低得多，在30赫～1

2、5000赫之間，稱為音頻信號或低頻信號。低頻信號是傳不遠(yuǎn)的。必須設(shè)法把它與高頻載波疊加起來，才能達(dá)到遠(yuǎn)傳的目的。這種疊加的過程，稱它為調(diào)制。用無線電俗語講：用低頻信號控制高頻振蕩的過程稱為調(diào)制。常用的調(diào)制方式有兩種：當(dāng)被控制的是高頻振蕩的幅度時，或者講使高頻振蕩的幅度隨著音頻信號的大小變化而變化，這種調(diào)制方式稱為調(diào)幅。如果被控制的是高頻振蕩的頻率，或者講使高頻振蕩的頻率隨著音頻信號的大小變化而變化，這種調(diào)制方式稱為調(diào)頻。調(diào)幅的特點是載波的頻率始終不變，而載波幅度變化的形狀與音頻信號變化的形態(tài)一樣。我們把幅度變化的軌跡稱作包絡(luò)線。從圖1中可以看出

3、，包絡(luò)線的形狀與音頻信號是相同的。被音頻信號調(diào)制后的載波，稱已調(diào)波。未調(diào)制前的載波是正弦波，而已調(diào)波不再是單一的正弦波了，它是幾個正弦波相加的結(jié)果。并且是按照某種數(shù)學(xué)規(guī)律相加組合而成的。如果用一個單音頻率信號fa，去調(diào)制載波頻率fc時，可用數(shù)學(xué)方法分解出已調(diào)波是由3個正弦波相加組成的。它的頻率成分為：載頻fc；比載頻fc高的載頻加音頻fc＋fa，稱上邊頻；比載頻fc低的載頻減音頻fc－fa，稱下邊頻。把這3個正弦波的相對振幅及頻率關(guān)系用圖來表示便稱為調(diào)幅波的頻譜圖，見圖2（a）。如果用整個音頻范圍的全部頻率去調(diào)制載波的話，已調(diào)波中除了載頻外，上

4、、下邊頻即變?yōu)樯?、下邊帶。變?yōu)閳D2（b）那樣的頻譜圖。從頻譜圖（b）上可看出，每一邊帶的頻率寬度等于音頻調(diào)制信號的頻帶寬度?；蛘哒f調(diào)幅波的頻帶寬度為音頻帶寬的兩倍。例如：用30～15000赫的音頻信號去調(diào)制990千赫的載頻，它的上邊帶為990.03～1005千赫；它的下邊帶為989.97～975千赫。這個已調(diào)波的頻率范圍為975～1005千赫。已調(diào)波所占的頻帶寬度為1005千赫—975千赫=30千赫換句話講，廣播電臺發(fā)射的調(diào)幅波的頻帶寬度為音頻最高頻率的兩倍。在實際上，廣播電臺的頻帶寬度是沒有30千赫的。我國中波調(diào)幅廣播的頻率范圍為535～16

5、05千赫。若按30千赫計算，僅能設(shè)臺（1605—535）／30≈36（座）。對我們這樣大的一個國家來說，是不可能的。為了在有限的廣播頻率段中，既要防止臨近頻率電臺相互干擾，又要設(shè)置更多的電臺數(shù)目，只能壓縮每個電臺的頻帶寬度。國際上規(guī)定中波廣播的頻道間隔為9千赫。即每一電臺的頻帶寬度限制于9千赫之內(nèi)。故音頻信號中的高音頻率被限制在4.5千赫以下。在收聽中波調(diào)幅廣播時，其高音成分感到欠缺。尤其是播送音樂節(jié)目時，更是明顯。這是調(diào)幅廣播的一大弱點。此外，調(diào)幅廣播的另一不足是抗干擾能力差。因為各種工業(yè)干擾和天電干擾也會以調(diào)幅的形式疊加在載波上，成為干擾和

6、雜音，影響收聽效果。調(diào)頻的特點是載波的幅度始終不變，而它的頻率則隨著音頻信號大小在變化。如圖3所示：當(dāng)音頻信號增強的時候，頻率變高，波形就密；當(dāng)音頻信號減弱的時候，頻率變低，波形就疏。這種波形疏密的變化即頻率的寬度在變化。我們把頻率變化的寬度稱為頻率偏移，簡稱頻偏。調(diào)頻廣播就是通過頻偏來傳送信息的。調(diào)頻波的頻譜要比調(diào)幅波復(fù)雜得多。它的邊頻是由許多諧波組成。在調(diào)頻廣播中規(guī)定最高頻偏為75千赫，每個電臺所占頻帶寬寬為200千赫[帶寬=（頻偏+音頻）×2，單聲道為180千赫，立體聲為198千赫]。比調(diào)幅廣播的二十倍還多。因而在調(diào)頻廣播中，可將音頻信號

7、的高音頻率擴(kuò)大至15千赫。所以調(diào)頻電臺的節(jié)目聽起來要比調(diào)幅廣播高音豐富、清晰、逼真。特別是在聆聽立體聲高保真音樂節(jié)目時，更是調(diào)幅廣播無法比擬的。調(diào)頻廣播的另一個特點是抗干擾能力強。因為干擾主要是影響載波的幅度，對載波的頻率幾乎沒有影響。因此在接收機中用限幅器很容易將干擾消除掉。參見圖4。由于調(diào)頻電臺所占的頻帶較寬，假如仍使用中波頻率的話，那么（1605－535）／200=5.35，僅能容納5個電臺。顯然不現(xiàn)實。因此中波與短波是不適合用作調(diào)頻廣播的，必須移至超短波的頻率范圍。我國使用的調(diào)頻廣播頻率范圍為88～108兆赫。大家知道中、短波是靠地面波

8、和電離層反射來傳播的，能作遠(yuǎn)距離廣播用。特別是借助電離層反射的短波，能傳遍全世界。而超短波遇電離層只穿過不反射，它只能在地面直接傳播。所以調(diào)頻廣播不能