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文档简介
1、无线电1955年第4期本文档由*草庐一苇*整理制作更多精品文档请访问:列宁和无线电3防汛战线上的无线电工作者4友谊的会见7高频振荡是怎样产生的9微音器16收音机是怎样工作的29怎样把矿石机装得更响34由矿石机到单管机42一部外差式收音机的修理经过和故障原因的分析46关于改善单线有线广播串音问题的建议50简单方便的“电烙铁”53收音机无噪调谐56晶体二极管作用的物理原理63方便的修理灯72电压自动调节器73高稳定度的振荡器80电视的眼睛摄影管84带开关的电烙铁架子91电磁波91喇叭纸盘的配制100本刊今年第二、三季度报道中心内容和征稿简约101问题解答103列宁和无线电 &
2、#160; 无线电技术的发展,是和伟大的革命导师列宁的名字分不开的。今年四月二十二日,是列宁诞生85周年纪念日,全世界的劳动人民怀念着列宁,我们无线电工作者怀念着列宁,感觉到自己的工作是列宁事业的一部分。 具有天才远见的列宁,在伟大的十月革命最初时期,就指出无线电是通信、宣传和鼓动的有力工具,并估计到无线电在电话和广播方面普遍应用的可能性,他亲自拟定了苏联无线电建设的精细计划,并批准了人民委员会“关于无线电技术事业集中”的法令。这个有历史意义的文件,成为苏联无线电技术的主要基石。在这法令批准后,列宁又批准了人民邮电委员会科学研
3、究院尼斯城无线电工厂实验室的条例,具体的领导着苏联无线电技术的研究设计、制造、讨论和学习,并鼓励无线电方面的创造发明。当时还没有真空管;科学家们关于无线电是否有前途还在争论;国外的工程师们认为无线电话是开玩笑,是技术上的把戏;而列宁却英明地指出了无线电发展的道路,坚决地为无线电开辟着新的途径。尼斯城的无线电实验室,後来改名为“伟大列宁无线电实验室”,按照列宁的指示,1920年就胜利地制成了射程达两千俄里的中央无线电发话台。 列宁十分关怀着无线电技术的发展:他亲自写信给发明水冷振荡管的鲍奇伯鲁维奇教授祝贺他说:“你所创造的不用纸张和没有距离的报纸将是
4、一个伟大的事业”;列宁从报纸上知道进行能放大电话和能向大批群众讲话的喇叭的制造后,就要查阅制造喇叭的详细数量统计报告;还询问人民邮电委员会:“莫斯科发射台每天工作几小时?又制造了多少能收听莫斯科谈话的收音机和其他机件?能使整个的大厅(广场)收听莫斯科的喇叭及其他机件的事情又进行得怎样呢?”;甚至在建筑师们建造铁塔时钢铁材料不足,列宁也指示过军事主管机构拨给备份材料。 为了尼斯城实验室设备的经费和加速制造改善扩音器的费用问题,列宁曾经在一天之内,用电话发给斯大林同志两封信,建议从黄金基金中提出十万金卢布供给实验室扩充设备,并委托苏联劳动国防会议查明发
5、展扩音机的制造所必须的经费。 无线电这门新的技术,在苏联就是这样在列宁的不断关怀,和苏联共产党的领导下,在社会主义建设期间艰苦的条件下,在苏联的无线电技术人员和爱好者的共同努力下,逐渐生长起来,开拓了自己远大的道路。今天苏联的无线电技术仍然在不断的发展着。在保证通信速度和准确性的技术装配、大型广播机的制造、超短波器材和电子管的制造和其他无线电用于科学研究和电子学用于工业生产和国民经济的各个方面,都达到了高度技术水平,并超过了资本主义国家。苏联的无线电工程师们,又把无线电广播和有线电广播联系起来,使无线电所传播的文化达到全国大小城市、农村、甚至国家最
6、遥远的角落,丰富了苏联人民的文化生活。 列宁不仅有伟大的理想,而且以坚毅的英明的行动来贯彻实行了这个崇高的理想。以伟大的马克思列宁主义为基础的苏联无线电技术成就是没有任何疆界限制的。它越过千万里路的空间,向全世界的人民传播和平和真理,传播着友谊。在苏联国外遥远的地方,在我国的首都、其他城市和乡村,亿万的善良人民,都听到亲切的苏联无线电台洪亮的声音。我国大型无线电台的机件装备、天线布置、水冷系统已经逐渐按苏联先进经验加以改善,并正在学习苏联的维护办法和调控制度,使无线电设备发挥最大的效能。从列宁的祖国、从苏联来的无线电专家们,细心地在无线电技术的各个
7、部门中指导着我们。将来我国的无线电通信、广播和制造技术的高度发展,使我国劳动人民能够普遍的受到无线电所传播的真理、善良和进步的教育,不仅是我们无线电工作者的愿望,也是伟大的列宁的理想的进一步发展。防汛战线上的无线电工作者邮电部长途总局无线电处 每年第二、三两季,是我国雨量最多的季节。今年和往年一样,大约到五月初旬,邮电部就要开始沿全国主要江河的要冲地点设置数以百计的小型报汛无线电台,来配合水利部门的防汛任务。和大自然的斗争 河流,是我们伟大祖国的富饶资源之一,在我们国家广阔无垠的土地上,千百
8、条大小河流像人体的血管似的密布着,它们供人民的工农业生产和交通运输使用。但另一方面,千百年来,我国人民时常在遭受江河泛滥的祸害。全国解放后,党和政府积极为人民除害,以空前巨大的人力、物力和财力,进行修治淮河和荆江分洪等伟大工程,并在各要冲地点建立蓄洪水库。我国历史上从来也没有做好的水利事业,现在已经有计划地大规模地展开了。在水利建设的同时,每年汛期,国家组织广大人民进行防汛斗争。几年来防汛工作的成就和贡献是相当大的。 掌握水情是首要的防汛工作。水利部在全国大小河流的要冲地点,设立水文站,经常观察水情。把水流的变动情况,及时地报告指挥机关,以便作有效
9、的预防措施。这些水文站上,大多数缺乏方便的电源,又很难及时布置有线通信,要用最迅速的方法汇报水情,目前主要靠由手摇机和电池供电的小型无线电机器。因此在这里,最小的无线电设备,也就发挥了它最大的效能。通信战士和他们的武器 坚守在防汛战线上的报务员同志们,工作是比较艰苦的。手里掌握的武器是那小型无线电收发报机。每个同志们在出发设台前,要学会使用调整机器的方法和维修机器的本领,还要懂得处理电报的程序和通信联络的制度。特别是对技术知识,有些报务员比较生疏,必须经过认真学习的阶段,懂得如何像战士爱护自己的枪枝一样,来保护自己的机器,按期检查,预防机件障碍,有
10、重点地注意检查和及时解决问题(如手摇机的经常维护处理、保持机器通风和用石灰包放在机器附近作干燥剂等)。工人阶级无穷的智慧 历年来参加报汛工作的同志们,不仅能够爱护机器,并且在工作中发挥了工人阶级的智慧,累积了不少的经验。一九五二年某报汛台手摇机损坏,发报机没有了电源,报务员同志曾应急拿收报机的备份30号电子管来代发信管,就可用干电池作发信机电源,结果维持了通信;1953年许多报汛台收报机音调变压器损坏,报务员同志们利用了备份电阻,级间改为电阻交连,代替了变压器交连,结果都照常通信。其他拆换零件、烘晒手摇机的电枢和清洁整流子的经验也不少。这些经验,都
11、是已往战斗中的胜利果实,值得今后参加报汛工作的同志们重视的。斗争的目标不出差错和三十分钟的时限! 报汛电台电文的每一个字母,代表着水流的各种情况,既要准确,又要迅速,如果在传递中发生差错或稽延,便可能把水位上涨误为下落,流量增加误为减少,使防汛指挥机关在估计水情上发生错误,不能及时进行正确的措施,使人民遭受到本来是可以避免的损失。 所以对报汛电报质量的具体要求是:绝对不发生差错和保证不超过三十分钟的传送时限。 在小型无线电台上完成这样的通信质量要求,并不是没
12、有困难的,特别是在汛情紧急,最需要准确和迅速的通信质量的时候,就更不是轻易的事情。 在历年报汛工作中,绝大部分的工作同志,都完成了很高的质量要求。他们能够很好地调整发报机到最大的输出功率,发出平稳和清晰的信号,细心地像“钻到机器里面去”那样抄收微弱的或被干扰的信号,简捷地处理通信中发生的问题,用简单明确的业务术语进行联络,和对方密切配合;他们严格遵守通信制度,和中心台规定的会唔联络次序,使工作上十分协调;他们改进通信方法,按照报汛电报字数少、张数多,一处发、几处收的特点,创用“简化同文电报”,用这种拍发办法,可以增加传递速度达百分之六十以上。高度的
13、政治责任心 我们的报务人员如果没有高度的政治责任心,是不能够很好地完成报汛电台的工作任务的。即使在汛情平稳的时候,也不能有半点粗心大意。在紧张的大汛时期,工作量突然增加,关系特别重大,必须不顾一切,坚守岗位,集中注意。1953年淮河某地的报汛电台,有一天发出了八百七十九份电报;一九五四年是汛情最为紧张的一年,某个电台在大汛期间,每天平均处理八百份电报,最多的竟超过一千份,这个月的总收发字数共达二十四万字。湖南某地报汛台一个报务员同志有病不能工作,而又不能够立时派人代替,另一报务员解志成同志曾一人坚持了七昼夜,完成了报汛通信任务。这是防汛战线上的光荣
14、事迹。 今年,光荣的报汛工作的通信战士们,又在整装待发了。他们将努力学习和吸取历年工作的经验,为了亿万人民的幸福,更好地完成报汛任务。(邮电部长途总局无线电处)友谊的会见汪名远 和平民主阵营各兄弟国家之间无线电人员的联系,已经一年比一年更巩固起来了。无线电人员国际友谊竞赛是1953年第一次在莫斯科举行的。第二次竞赛又于1954年十一月在列宁格勒陆海空军志愿促进协会俱乐部举行。这次参加的有苏联、保加利亚、匈牙利、捷克斯洛伐克、波兰和罗马尼亚等六个国家的最优秀的无线电人员;中国、朝鲜,蒙古和德国
15、还派了代表以观察员的身份出席了竞赛。有着光荣传统的列宁格勒欢迎这些最亲爱的客人各国的竞赛能手们! 竞赛开幕的那一天,各国的代表队挤满了俱乐部大厅。竞赛的人员里面,有年轻的工艺专科学校的学生、教学硕士、大学的医科学生、运动能手、民航公司工作人员、各国闻名的高速度收发电报的能手、和曾在本国的竞赛及国际第一次竞赛中的优胜者;他们有很多早已是空中通信的朋友,现在热烈的会晤在一起了! 竞赛是在庄严的气氛中开幕的。各代表队互相祝贺着,充分表现了友爱团结的精神,和相互学习的热情。会场上不断的响起“世界和平民主阵营牢不
16、可破的友谊万岁!”的呼声。 竞赛的内容是这样的:(i)发报竞赛:每个参加者都要竞赛用电键发送电文没有意义的和数目字的电报的速度;(ii)收报竞赛:每队分成两组,每组三人。第一组参加手抄没有意义和数目字的无线电报竞赛;第二组参加用打字机抄收祖国语言内容明显和数目字的电报竞赛。 记分方法,是记每项比赛的个人分数,来决定个人成绩;由每队参加者个人分数的总合,来决定该队成绩。根据这些分数所表现的成绩,来决定个人优胜者和队的优胜者。 竞赛用三次淘汰制,能够参加复赛的是
17、初赛优胜者。参加决赛的又是复赛里的优胜者。 收报竞赛初赛时,第一组抄收的电文以五个字母为一组,每分钟速度是180、200和220个文字和数目字符号;第二组电文是每分钟240、260和280个文字符号和数目字符号。复赛时,第一组的速度提高到抄每分钟240、250和260个文字符号及290、300和310个数目字符号;第二组的速度每分钟抄320、310和360个文字符号及300、310和320个数目字符号。决赛时,第一组的速度更提高到抄每分钟270、280和290个文字符号及320、330和340个数目字符号;第二组的速度每分钟抄380、400和420
18、个文字符号及330、340和350个数目字符号。 发报竞赛电键发报速度,注重发出的符号清楚,字和字及字母和字母间的间隔是否合乎规定,在初赛、复赛和决赛中都以每分钟发出符号最多者获胜。 竞赛是在有趣而紧张的情形下进行的。有些时候,竞赛员们成绩十分接近,以致在抄收或发送最后一张电文前还不能判断名次。竞争得十分热烈! 这次竞赛的结果,苏联代表队表现了高超的技术水平,取得了冠军;亚军是匈牙利队;殿军是捷克斯洛伐克队。第四、五、六名分别为波兰、保加利亚和罗马尼亚代表队
19、。 个人手抄电报冠军是波兰魏谢林波力索夫。他抄内容无意义的电文每分钟280个符号;用打字机抄电报的冠军是苏联罗斯利亚科夫。他抄内容明显的电文速度是每分钟420个符号;用电键发报的冠军是苏联b索莫夫。他发文字电报每分钟152个符号,发数目字的电文每分钟85个符号。 在国际竞赛的最后一天,用超过各国成绩的速度拍发了各种不同的电报。苏联、保加利亚、罗马尼亚、捷克斯洛伐克的竞赛员们都努力为打破本国纪录而斗争。苏联.罗斯利亚科夫取得了巨大成绩,他创造了四项苏联新纪录。他每分钟抄收内容明显的电报450个符号,数目字
20、符号370个。此外,在自动电键发报方面,苏联罗斯利亚科夫也创造了两项新纪录:发字母组成的电报每分钟162个符号;发数目字组成的电报,每分钟119个符号。 苏联运动能手无线电爱好者h马萨洛夫在用手抄报方面创造了新成绩。他抄收数目字电报每分钟370个符号,只出了8个差错,打破了过去的记录。 保加利亚、波兰、罗马尼亚和捷克的竞赛员们,都创造了新的纪录。 在这次竞赛中总共创造了25件新纪录和新成就。 这次国际竞赛一直是在
21、友谊、互助亲密、热情的气氛中进行的。竞赛员们相互帮助,介绍自己的操作方法,交换了积累起来的宝贵经验。这次竞赛并显示了苏联和各人民民主国家的无线电人员的高超技术。 这是一次真正友谊的会晤,它不仅有助于各兄弟国家间无线电人员们联系的巩固,还必将有助于世界人民和平与友好的事业的发展。(汪名远 译自苏联无线电杂志1955年1月号,本刊编写。)高频振荡是怎样产生的给初学者张应中 如果没有振荡回路产生高频率的电流,就不会有电磁波传播出去来完成无线电通信和广播。高频振荡回路为什么能够
22、产生振荡,可以说是无线电里最基本的问题,可从更简单的机械振动现象来理解。机械振荡的原理 一端钳牢的薄钢片(图1),另一端用手指猛弹一下,钢片便会来回振动,发出声音。我们注意观察就会发现,钢片愈短,振动愈快,音调愈高;用力愈大,振幅愈大,声音愈大。但振动快慢不影响音量的大小,振幅的大小也不影响音调的高低。 用手指把钢片弹向左边时,手指的动能给了钢片,变成为钢片的势能。钢片有弹性,能自行迅速弹回,使势能变为动能。在到达中间位置的那一瞬间,势能消失,但它的运动不能立刻停止,运动的惰性使钢片又偏到右边,又得到势
23、能。直到向右边的运动停止的那一瞬间,势能最大,动能消失。这势能又能使钢片迅速弹回,势能仍变为动能,通过中间位置势能又完全消失,再靠惰性运动偏到左边,得到势能,恢复到开始状态。钢片将继续左右摆动,势能和动能不断的相互转换。这就是机械振荡。 由于机械力和空气阻力的不断作用,钢片在振荡时要消耗能量,使得手指一弹之后的振荡不能永远维持下去,钢片的振幅逐渐变小,到最后手指所给予的能量完全耗尽,振荡便完全停止。 用图2的方法在钢片的振动端绑上一只小铅笔,可以将振幅随时间变化的过程记录在以等速拖动的纸条上,成为“振荡
24、曲线”。曲线上有正的和负的最大值,相当于摆动向右和向左的极端。在两相邻最大正值(或负值)间的时间t内,钢片来回振动一周。由图2可见振幅虽随时间变化,但每周所占时间始终没有变化。不过钢片愈长t愈大,每秒钟振动的次数愈少。钢片每秒振动的周数,我们叫做它的“自然频率”。 我们不难想像只有在完全没有机械力和空气阻力作用的情况下方会产生如图3的等幅振荡。事实上这种理想情况是不可能得到的,我们必须不断的用手指弹着钢片,方可维持它的振荡,能量一面消耗,一面供给,供给的和消耗的相等,振荡方能够永远维持下去。 拿许多一端
25、固定的薄钢片如图4排开安置起来,内中钢片2和5完全相同,但和其余钢片都不相同。用手指使钢片2振动,它周围的空气跟着动荡,推动所有钢片都振动起来,因为钢片5的自然频率和钢片2相同,结果振幅最大。这种因外来振荡频率和本身自然频率恰相等而特别加强振荡的现象,在无线电里经常应用,一般就叫做“谐振现象”。高频电流振荡原理 高频电流振荡回路,由感应圈l和电容器c所组成如图5。换句话说现在所谈的振子不是钢片,而是lc组合的振荡回路。 我们晓得电容器充电后,两端分别有了正负电荷,便有电势存在,这时电容器储藏着“势能”。
26、这势能是当充电时由电源供给的。此外当有电流流过感应圈时,就在感应圈附近产生磁场,如果放一枚磁针在磁场里,就会受磁场作用而转动,表现出磁场里含有能量。这种能量是感应圈里有电流流动的结果,我们说这时感应圈储藏着“动能”(应当说是磁能)。这动能是产生电流的电源供给的。 例如在图5里,开关k将12接通,有电流由电池流出将电容器充电,c两端有了电荷,同时便储藏了 “势能”,如图6甲。然后用开关k将13接通如图6乙,电容器放电,有电流经过感应线圈l,电容器上的电荷逐渐减少,所储势能逐渐消失,而感应圈同时储存了愈来愈多的“动能”,所以感应圈里的“动能”
27、实际是电容器里的“势能”转变来的。电容器放电完毕,两端的电荷已经完全相互中和,“势能”就全部变为“动能”,如图6丙。我们可以看图6上相当的钢片振动过程来更清楚地理解回路里的作用。 和钢片振子有惰性相似,感应圈里的电流也有惰性。要电流开始流入线圈是很困难的,就像开始拉动一个载重的货车一样。已经有电流以后,要使电流停止下来也很困难,要有足够的相反电压,使电流有向相反方向流动的趋势,方能停止下来,就像停住货车要用力往后拉一样。货车是有惰性的,所以我们说感应圈里的电流也有惰性。 在上面的例子里,当电容器放完了电
28、时,感应圈里的电流仍按原来方向流动,原来是放电的电流,一变而为充电的电流,使电容器两端有着和原来相反的电荷如图6丁,等到电荷愈积愈多,反对这电流的继续流动,这电流方停止下来如图6戊。这时“动能”消失,而“势能”又被储藏在电容器里。 自k把13接通后,l里的电流由零变大又回到零,都是朝着一个方向流动,可以绘成如图7的实线曲线,相当于lc回路里半周的电流振荡。 我们不难想像这时电容器储蓄相反电荷以后,仍然是要通过l来放电的。现在放电的电流方向反了,但电流由零变大又回到零的过程是完全会重来一次的。这一时段的作
29、用情况如图7的虚线曲线所示,相当于lc回路里又一半周的电流振荡。 图7里的曲线所代表的是lc回路里电流的一周振荡,和图2钢片振荡的曲线可以对比一下。在t时间内,电流在lc回路里来回流动了一次,就好像钢片来回振荡了一次,一切又恢复到开始状态,于是又产生下一周的振荡,如此继续不已。 电流在lc回路里,每秒钟振荡的次数决定于l和c数值的大小,这和钢片振动的频率决定于钢片的大小也是一样的。这频率叫做回路的“自然频率”。普通无线电回路的自然频率可高到几十兆周。知道l的亨数和c的法数,可用下式求自然振荡频率f:
30、160;1 f=-周/秒 6.28 lc lc回路里如果没有电阻,电流来回流动并不消耗电能,振荡将永远继续下去。事实上回路里不可能没有电阻,要维持电的振荡也必须随时补充电力,这和我们必须继续弹着钢片来维持钢片的振荡也是一样的道理。我们时常把消耗电能的电阻看做“正电阻”,供给振荡回路的电能当着回路的“负电阻”。正负电阻相消,所以能维
31、持振荡。无线电里的振荡回路,多靠电子管来补充电力,产生负值电阻。 lc回路里的高频电流,也可以由外加的高频电压产生,如图8所示。当外来电波的频率,和lc回路里的自然频率相同时,同样发生谐振现象,使lc回路里产生这频率的很大电流,而对其他频率的外加电压作用很小,所以我们常说lc谐振回路对外来电波有选择性。这和图4钢片2和5的谐振的原理是完全相同的。 电阻小的振荡回路,消耗电能小,储存电能的能力强,产生自由振荡和谐振都比较容易,用简单的无线电术语来说:就是回路的“q”大。相反的情形就是“q”小。所以“q”的
32、大小是任何lc回路质量如何的重要因素。 一切无线电发信机靠振荡器产生高频振荡,设法送到天线上去,发出电磁波,到收信方面靠谐振作用,选择了它所要接收的电磁波,完成无线电通信、广播等工作。所以自振现象和谐振现象,是无线电里最重要的问题,值得无线电初学者特别注意。(张应中)微音器曙生 如果有人问:“微音器”是什么?大家都能够回答说:凡是把音能变为电能的东西就叫做“微音器”。可是对无线电工作者来说,我们还应当了解微音器的特性,懂得微音器的正确用法。 对微
33、音器的全部分析,包括三个方面,就是:受音性能、发电性能和机械构造。本文只分析前两部分的性能。受音性能主要是指各种频率音波对它的效应和它的方向性;发电性能主要是指它产生电流变动的方法、输出电压的大小和内阻抗等。受音性能的分析 1频率响应特性 如果在有一定大气压力的空间位置上,忽然由音源发来了音波,那位置上所受的压力,就会随着音波变化。有些音源像歌唱者的声带,发出的音,同时含有许多高低频率的成分。为了测定的方便,我们可以假定一种音源:它每次只能够发出任何一个频率的音波,音量还可以调节,使得音波到达微音器的位置时,各个频
34、率都产生相同的压力变化。在这样的音源作用下,面对着音源的微音器产生的各种音频电压如果都是相等的,我们说:在面对着音源的方向,这微音器的频率响应特性是“平”的。 但测定这个频率响应特性是很困难的。找一个只直接受音源作用,没有其他反射和散射过来的音波和杂声的空间位置,就很不容易。再则微音器本身的存在,也会改变原来的波形。 上面说微音器的面是对着音源的,如果微音器的面转了一个角度如图1,这时由于音的绕射作用,就有抑制高频的响应特性。因为低频率的音波波长大,微音器的尺寸比波长小,音波可以绕转,甚至由后面来的音波
35、也能到达前面,和前面来的一样。换句话说,即使背对着音源相当于为180度的情形,对低频并没有显著的影响。但对高频,波长很短,微音器的障碍非常大,音从后面来就不可能跑到前面去。所以当为180度时,高频部分受到完全的抑制。因此在任何角度时,会有抑制高频声音的特性。 另一方面,微音器面对着音源时,高频音波产生反射除了音波推动气体分子的寻常压力外,还有反射的应力加到微音器上。所以实际上在面对音源的方向,响应特性是有利于高频部分的。 从上面的分析,我们已经可以肯定的说:微音器的频率响应特性和方向特性是互相关联着的。
36、 2方向特性 方向不同除了可能影响频率响应特性外,还有所谓“相位差别”存在。请看图2甲和乙。在图2甲里音波从正面来,“波前”同时压着微音器受音面上各点,这时各点压力相同,效果最好。而在图2乙里,波前和受音面作一角,左边比右边先受波的压力。在受音面上作用压力有先后,最大的相位差和角及波长有关,如果直径大,即使较小,而由相位差的关系,影响压力也较大。就像一个天线阵或喇叭口一样,面积愈大,方向性愈强。 普通微音器受音面的直径约2.55公分。相位差的影响在1000周以下并不显著,而绕射现象
37、对方向性的影响较大。 3频率和方向的混合特性 表现微音器的性能,可用一组输出电压、频率和方向角三者相互关系的曲线,正像我们能够用一组曲线,表示电子管的屏流、栅压和屏压的相互关系一样。这叫做微音器的混合特性曲线。 图3就是一组这样的曲线。方向角由0°到180°每增加30°就有一条曲线。纵坐标为发出电压的电平(0分贝相当于每一巴耳的压力发出1伏的电压,每平方公分上一达因的压力为一巴耳),横坐标为频率。我们可以看到在200周以下曲线是水平的,对于频率说是毫无
38、响应的,也就是微音器毫无方向性,而在1000周以上,频率响应随角度的变动很大;角度差90°,输出电压降低达15分贝。 同样的相互关系还可用极坐标图形表现出来,如图4,设微音器的位置在极心上,动径表示输出电压,动角表示发音者与微音器的角度。这时的“电压”和“角”关系曲线,是在许多不同频率绘出的。我们可以看到在5000周到10000周间,只要方向相差几度,输出就大为减少;而在1000周以下特别是达到200周时,各方向的输出都是一样。极坐标混合特性曲线比较常用,因为好的微音器,频率响应很“平”,输出电压主要决定于方向角度的缘故。
39、160; 从这种混合特性曲线,我们可以解决很多实际问题。 图5表示一个播音室里有五个演员在微音器前播音的情形。设所用微音器的特性如图4。演员们站在离微音器1.5公尺的圆弧上,对微音器来说并相互离开30°角。 由图4可见音频在1000周以下,微音器对五个人的声音的接受程度相差不到1分贝;而到了5000周时,和中间位置比起来,在30度位置降低2分贝,而在60度位置就降低了7分贝;再高到10000周,就要分别降低到4分贝和9分贝。这使得两旁边位置上演员们的声音的音质和可了解程度
40、都比正中演员的差得多,这种随演员地位不同而音质大大变化的现象是不好的。如果微音器的频带范围较窄,音质随地位的变化就较小。 只有一个演员播音表演时,对于微音器的方向关系也是有同样问题的。表演时使微音器保持和演员距离不变,一般还有办法做到;但完全要保持方向不变任何灵活转动的微音器都是不容易的,特别是当演员大转身的时候更无法做到,这时所用的微音器最好是毫无方向性的。 另一方面,有方向性的微音器,可以避免杂音,提高输出电压的 “信号杂音比”。所以有方向性的和特制的、球状的无方向性的微音器,各有其用途。
41、真正成问题的倒是频率响应特性随角度改变的情形,对正式播音很不合适,但对一两个人演讲倒也很合用。有一种特制的“速度微音器”,它也是有方向性的,输出电压随方向变动,但在任何方向的输出不再随频率变动。用这种微音器,不同角度的播音者离微音器保持不同的距离,播音效果就完全相同。这是像图4那样的微音器所不能达到的。发电性能的分析 1发电的方法 微音器种类很多,发电方法各不相同。主要分动导体式、炭粒式、电容式和晶体式四大类。 动导体式也叫动圈式,主要作用是有某种式样的导体(如线圈),被适当的安排
42、在永久磁场里,如图6甲和乙所示。音波能够使导体在磁场内运动,因此发生和音波动荡相同的脉动电流来。 炭粒式是在一个杯状的铜盒子里,装满了炭粒,还有两块炭板如图7。一块炭板联接到受音波振动的薄膜上,薄膜一动炭板也动,改变两炭板中间的炭粒彼此接触的面积,便产生了两炭板间电阻随音波变动的现象,也就是音的动荡变成了相同的电流变动。 电容式里,随音波振动的金属薄膜,是回路里一个电容器的一面,另一面是固定的金属板如图8。薄膜振动时,电容器的电容量随着变动,产生相应的电流变动,所以音波也变成了相应的电流变动。
43、; 晶体式又称压电式,是靠晶体受压力它的表面就有电荷的现象而起作用的。微音器里用的晶体不像发信机里用的石英那样作用稳定,但受压力产生的电荷比较大,也就是压电作用比较灵敏。晶体的一端接在受音振动的锥形薄膜上,薄膜一动晶体上就受到机械力而发电如图9,所以音波也变成了电流变动。 2.输出电平的计算 输出电平是和输入音量有直接关系的。标准的输入音量为1巴耳。每巴耳系指波前加到受音面的压力是每平方公分一达因。又相当于离微音器25公分一个人讲话的平均压力。 微
44、音器的输出电平是和响应的频带宽度有关系的。一般地说:频带愈宽的微音器,输出愈小。 此外,微音器的输出必须经前置放大级的放大,方能起有效作用。谈微音器的输出电平问题,必须考虑它和前置放大级的相互关系。例如无线电广播里的微音器是放在播音室里,而前置放大级一般是放在容易调整的地方,它们之间一定要有联接线。这联接线的长度比起音波的波长来很小,不必考虑到和它的特性阻抗匹配问题。微音器的内阻抗是多少,我们就叫做多少欧的联接线。 我们先谈谈微音器内阻很低的情形 动导体式和炭粒式都属于这一类。例如
45、微音器的阻抗为500欧,我们就叫这时的联接线为500欧线,但不一定要接到500欧的负荷上去。500欧的微音器可以接到很高电阻的负荷,线终端的电压和微音器发出的电压接近相等。换句话说,微音器的输出可以直接接到前置放大级的栅极上去。如果要加输入变压器的话,也并不是因为阻抗匹配问题,而是因为要提高接到栅极的电压,使前置放大级的放大任务减轻,所以输入变压器只起放大作用。可以用图10来说明。 图10里设微音器的内阻抗为rg,发生的电压为eg。变压器初次级圈数比为1:a初级线圈的音频阻抗很大,所以rg里的电位降很小,次级输出电压就约为aeg。a值的大小被rg所
46、决定,因为如果rg增大,初级线圈的圈数也须增大,否则低频阻抗变小,低频部分就得不到适当的放大,因此a就变小了;相反的情形,a就需要大。另一方面a的值又和频带宽度有关,次级圈数愈多,分布电容就愈大,影响高频放大。所以频带愈宽,次级圈数受到了限制,a也不能够大。这些知识对如何选择输入变压器是很有帮助的。 150000 一般地说,我们都假定次级所接的负荷电阻是150000欧,经变压器反回到微音器回路,成为-欧的一个负荷电阻。如果rg小于150000欧,加变压器可以有放大作用;如rg大于150000欧,加变压器反降低电压,就没有必要了
47、。 a2 我们再谈微音器电阻很高的情形 电容式和晶体式都属于这一类。 高内阻rg的微音器可以直接接到前置放大器的栅极,用不着加变压器,不过这时联接线上的电容量cl不能忽略不计,它和输出电平很有关系。这种情形可用图11来说明。 当我们分析一个晶体微音器的构造后,便会了解它的内阻抗相当于一个电容器cg的容抗。它所发生的电压为eg,代表数据是eg1毫伏, cg=0.003微法, cl为0.002微法,
48、rg为15兆欧。 cg 达到栅级的电压el=eg-g+cl=10.003;0.003+0.002=0.6毫伏。换句话说,要计算输出电压,只标明了微音器发出电压eg多少还不够,尚须标明cg和cl的数值。因此就引起了微音器的标明规格应当如何理解的问题。 c -63.7 我们常看见低阻抗的微音器标明输出为若干分贝。例如某一种动导体式微音器标明为每巴耳-63.7分贝,这是什么意识呢?在播音方面,0分贝一般系指6毫瓦的输出电力而言。这标
49、明的规格表示每巴耳的音量可以在次级线圈接150000欧标准负荷时给出 6×10-3aulg(-)=2.56×10-9瓦的电力。而在负荷上的电压应当el=2.56×10-9×1500001.96毫伏。 10 所以对低内阻的微音器,我们只须标明标准负荷上电力输出的分贝数。实际用起来变压器的次级线圈用不着一定接到150000欧的负荷。甚至可以毫无负荷的直接接到前置级的栅极。 65 可是高内阻抗的微音器标明输出分贝数并
50、没有实际意义。而系标明它在一巴耳的音量作用下发生的电压、内阻抗和接线阻抗的数值。并且这时是以分贝数表示微音器发生的电压(每巴耳1伏为0分贝)。例如一晶体微音器标明开路电压为每巴耳-65分贝,就表示,eg=1/anlg(-)=1;1778=0.563×10-3=0.563毫伏/巴耳。 20 3微音器的内阻抗 这是微音器的一项重要参数,它影响输出的情形,上面已经谈得很详细了,但各种微音器的内阻抗的大小到底是怎样得来的?应当是电抗或电阻性质?须联系各种微音器的构造另文谈及,这里就不深入了。(曙生)收音
51、机是怎样工作的k.苏尔根 ((苏联) k.苏尔根)每一个无线电广播电台都向四面空间发射出电磁能量无线电波。无线电波到达接收天线时,就在天线内激起高频率的电振荡。因为无线电台很多,它们的工作频率又各不相同,所以在接收天线内就产生了各种不同频率的电振荡。 因此,要收听无线电广播,首先必须从所有这许多信号中选出需要的电台信号。最简单的收音机中,这个选择就由所谓“输入装置”来完成,通过它,需要的信号电压即从天线送到收音机的第一级(比较复杂的收音机中,选择需要的信号还加入某些其他级)。
52、60; 收音机选择需要电台信号的特性叫做“选择性”。收音机的选择性愈好,那么工作频率和被接收电台频率相邻近的电台对接收产生的干扰就愈小。 但是为了收听广播,仅仅选出需要的电台信号还是不够的。在天线中所激起的经过调制的高频率振荡,无论是利用耳机或扬声器都不可能把它直接变为声音。所以要收听广播,必须将调制的高频振荡加以“检波”从中取出和所传送的声音相应的低频率振荡。 因此,甚至最简单的收音机,也都必须包含有:选择被接收电台信号的“输入装置”,将调制的高频振荡变换为低频(声音
53、的)电振荡的“检波级”,和变换电振荡为声音振荡的“耳机”。 最简单的收音机矿石收音机不能产生大的音量,不可能接收小功率的远地电台,并且它的选择性也很差。 听收本地电台时,要获得较大的音量,可以把矿石收音机加接一个“低频放大器”。但是利用矿石收音机加接放大器的办法,仍不能接收远地电台。问题在于检波器的正常工作需要加上比较大的高频电压,而远地电台在输入回路里产生的电压却很小。为了接收远地电台的广播。必须将电磁波在输入装置内所产生的高频电压,在检波以前加以放大,因此就必须利用“高频放大器”。
54、60; 图1是具有高频放大级,检波级,低频放大级的收音机方框图,因为信号电压在检波前的放大,是在被收听电台的工作频率上进行的,所以这样的收音机叫做高放式(直接放大)收音机。输入装置 收音机最简单的输入装置是一个单独的调谐回路,这个回路调整到被收听电台的频率,并用某种方法和天线耦合。调谐回路是由电感线圈lk,固定的或可变的电容器ck,线圈分布的电容,接线间的电容量和其他杂散电容量所组成。所有这些附加的电容用电容器ccx表示(图2,a)。 回路的自然频率fx愈高,回路电感lk和电容ck
55、+ccx就愈小。fk可按下式求出: 160000 fk=-k(ck+ccx) l 在这个公式中,以及在下面所引用的各式中,fk的单位为千周,lk的单位为微亨,ck和ccx的单位为微微法。 如果回路中采用可变电容器的话,那么回路可以调整到一次波段内的各个频率。 这波段的最大频率fk makc和最小频率fk mnh的比k,叫做波段展延系数;它
56、可按下式算出: f k=-fk mnh=ck makc+ccx;ckmnh+ccx, k makc 式中ck makc和ck mnh分别为电容器的最大和最小电容量值。 假定回路总电容(cxccx)在调整时的变化为4倍,则波段展延系数k值等于2,如果为9倍,则k=3等等。 输入装置回路应当可以调整到
57、收音机工作波段的任何频率。 回路的谐振特性用它的质量因数q表示。回路的质量因数愈大,那么它的选择性和放大特性就愈好。短波谐振回路的质量因数通常是从100到150,中波和长波谐振回路的质量因数是从80到100。 回路对高频电流的阻抗和外加的电振荡频率有关(图2,6);当这些外加振荡频率等于回路自然频率的时候,回路的阻抗最大,通常叫做“谐振阻抗”(用符号zpe3表示)。谐振阻抗愈大,回路的质量因数q便愈高,线圈电感lk也愈大。 如用公式表示,谐振阻抗的数值为:z
58、pe3=0.00628fklkq 。 从上面的公式可以看出,假定lk不变,减少或增加电容器ck的电容量来改变回路的调谐(自然频率),则zpe3在第一种情形下将增加,而在第二种情形下将减小。 由于输入装置调谐回路的谐振特性,所以线圈两端的有用信号电压通常要比天线中的信号电压提高3-6倍,也就是说整个输入装置具有放大特性。表示这个放大的数值叫做“电压传送系数”。电压传送系数愈高,输入装置回路的质量因数也愈高。 图3是最常见的输入装置回路。它们相互间的区
59、别只是从天线传送能量到调谐回路的方法不同,一般也说它们之间是“耦合”方法不同。 如图3,a虚线所示,将天线直接和谐振回路连接是不恰当的,因为天线对地有很大的电容,使回路的最小电容增加许多倍,结果大大缩小了回路可以调整的频率范围。并且这种连接天线的方法,天线和回路的耦合很紧(注1),因此回路的质量因数大减。引起输入装置的选择性显著变坏和电压传送系数的降低。 当天线和回路耦合很松时,输入装置的选择性很好,但电压传送系数就很小。因此天线和回路的连接通常或是通过一个电容器(图3,实线),或是连接到回路线圈的部分
60、线圈上(图3,)或是将天线和回路线圈作电感耦台(图3,),同时,分别改变耦合电容器的电容量,天线和谐振回路线圈lk连接的位置或线圈lcb和lk间的距离,来选择和天线耦合的程度,使输入装置具有很好的选择性和比较大的电压传送系数。根据这个标准,最优越的耦台等于最佳耦合(最佳耦合是电压传送系数为最大时的耦合)的一半。这时电压传送系数大约等于最大电压传送系数的0.8,而回路的质量因数仅降低25。 图3,是简单的收音机中采用的最简单的天线电容耦合的回路。当收音机工作在中波段时,ccb25-30微微法,可得最优越的耦合,在长波段时,ccb=30-40微微法可得
61、最优越的耦合。 这个回路的主要缺点是频率的电压传送系数很不均匀(图4,):当回路调整到较高频率时,电压传送系数显著增加,当调整到较低频率时则减小。这是因为电容器ccb的阻抗随频率的增加而减小,因此天线和回路的耦合增加;此外,以减小电容器ck的电容量时,回路的谐振阻抗增加,也促使电压传送系数比波段的开始处增加。 自耦变压器耦合回路(图3,)电压传送系数,随频率的变化比电容耦台电路显著减小;它随频率的变化主要是决定于在调整时回路谐振阻抗的变化。 图3,的天线线圈
62、电感lcb的选择,是使天线回路的自然频率(注2)低于波段最小频率的1.52倍。这样的电感耦合回路电压传送系数随频率的变化就显著减小。这时电压传送系数在波段的开始处稍大于波段的末尾(图4,)。要得到这样的谐振频率,线圈电感lcb在中波段应为1000-3000微亨,长波段应为8000-15000微亨。和天线最好的耦合,可用改变线圈间距离的方法来完成。 注1从天线,另一个回路或任何其他高频电源传送很大部分能量到回路的这种耦合叫做紧耦合,而传送很小能量的耦合叫做松耦合。 注2天线回路的自然频率系由耦合线圈电感l
63、cb,它的潜布电容,和天线本身的电感和电容决定。 本文原载苏联无线电杂志1953年5-6两月份、天津师范学院樊明纬同志译,本刊分期连续登载编者怎样把矿石机装得更响潘祺寿 要把矿石机装得更响,必须多了解些具体的装置方法。我们可用一个最普通的矿石机回路图1来进行讨论。首先要注意到三个主要组成部分,就是: 1天地线回路和谐振回路(包括天地线、l1、l2和c1); 2矿石;
64、 3耳机。 下面我们就按上列次序分别分析。谐振回路 天地线和谐振回路 是信号进入收音机的大门,要声音响,这部分的关系颇为重要。天线最好用编织线也就是多股绞合线来做成,这样可以减少高频电流的损失。利用废漆包线十到二十根绞在一起做成的绞合线也很合用。 天线两端和引入线最好用高频绝料瓷料和木杆、墙壁等隔绝如图2。否则,高频电流顺着墙壁或木杆入地,增加损失。甚至用装电灯的瓷隔板、贝壳或钮扣等隔开图3,也比不用好得多。
65、60; 天线悬在高空,接触着电磁波便产生高频电压。一般是愈高愈好,不过用上1020公尺高的天线也就很好。还有一种简单的室内天线,不要在高空拉很长的导线,而利用现成的电灯线充天线。方法是在电灯线上包一层贴了锡纸的牛皮纸,用包香烟的锡纸即可,长约半公尺,没有贴锡纸的那一面挨着电灯线。在锡纸上再绕几十圈漆包线图4,就可以引出来当天线。但这样装法比较危险,声音虽很响,但因有些灯线旧了,漏电或绝缘皮破了里面铜丝露出就容易发生触电的危险用时应当特别注意。 矿石机在多雷雨的季节使用时,要注意安全,天线的入室处最好加用单刀双向开关图5,搬上为
66、正常收听,不听时搬下可以使天线直接接地,雷电不致伤人或机器,地线必需用相当粗的线,在农村更要注意。 天地线装妥后,就可以进行第二步工作绕线圈。 用3.2公分直径的马粪纸圆筒(或利用废手电筒干电池纸壳)在上面密绕30圈直径0.0203公分的线做成l1,同样绕8090圈做成l2。l1和l2可以按图1和图6标明的数字对照联接。 为了可以收听较多的电台,l2线圈必需大小适当。例如当地有700千周和800千周两个电台,当收听800千周的电台时,调整电容器c1已经成了图
67、7甲的形状,(即全部转入的位置)那么700千周的电台就会收不到,这说明l2圈数太少;相反地,收听700千周电台时,c1巳经成了图7乙的形状,(即全部转出的位置),表示l2圈数太多。这样校验改正后,可以收听更多的电台。 有时和l1串联一10-30微微法的电容器,可以调整天线的配谐,反复调整这一电容器和c1,便能增加灵敏度。但为了获得最大灵敏度,l1和l2需调整到最好的耦合。比较简单的办法,可将上述图6的线圈依虚线切开。将这两部分同时套在一较长的纸筒上,移动两线圈间的距离,到声音最响,就是达到了最好的耦合度。
68、0;收听信号较弱的电台时,用图1的回路往往不能避免邻近较强电台的干扰。为了加强选择性好把每个电台分开起见,可采用图8的双调谐周路。l2、l2为圈数相同的两只线圈;c1、c1为电容量相等的同轴电容器。l2c1和l2c1同时对外来频率谐振。先经l2c1的选择,再耦合到l2c1。经过这两次选择,邻近电台的干扰就可避免。l2和l2的圈数,应当相等,即使相差半圈,灵敏度也会大减,同样 c1和 c1也要相等这就是两调谐回路同轴调整的缺点,但同轴调整的办法一经校准后,使用上却比较分开调整简单得多。矿石 矿石 是整个收音机的心脏,天地线和谐振回路好了而矿石不好,结果也不会好。矿石的种类很多,有方铅矿、红锌矿、自然铜等都可用
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