自己如何创办一个电台(想要弄个电台)

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有线电话的信息传递速度是多少?

电信号的主要特征是电流。电流的定义是电子的定向流动。电子的速度会不会是有线电话的信息传递速度?有不少人这么认为。

电子有很多速度,绕核旋转的速度、布朗热运动速度、外加电压的定向流速等等。这些都是经典力学近似,量子力学当中会有相对更确切的解释。比如电子有自旋可是没有自旋速度、电子以近十分一光速绕核其实并没有线速度等等,为了不要越说越迷糊,量子力学一概不聊。

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大量电子在电压的驱使下定向流动,总会碰上障碍物(电阻),我们只能统计它们的平均速度。这个速度非常令人吃惊,大概是每秒零点几毫米。举个例子,小马儿晚上回家心血来潮,打算学习一下,泡好茶、翻开书,走到门口打开电灯开关,电子走啊走啊,天亮了还没走到灯泡。咱们用的是交流电,电子还总是来回来去变方向,就算等到牙都掉光,门口开关处的电子也不会走到灯泡。

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我们的有线电话信号传递速度应该是电场的传播速度,或者理解为电压的传递速度也行。喜马拉雅山上的水滴随着长江到达上海外滩要很久,可这一点儿也不耽误水流滚滚东逝。

更玄乎的是导体中的电场传播速度居然还比空气里的电磁波快那么一丢丢。同为亚光速,还是有小小不同。

无线通信并不比有线通信要快。

从有线语音通信升级到无线语音通信还是那几个缘由:无需架设线路、无需维护线路、通信点可以更多更灵活。

参照有线电报升级有线电话,无线电报只要加上耳机话筒就能做无线电话?拿衣服,没有这么简单啦。

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先说发射端。

我们的语音通过话筒转化为电磁波信号,我们把“圆老湿好帅”这句话转换为电磁波后画成下图波形。

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理论上这个波形是能够发射出去的。现实上当然困难重重。

人的声音是低频信号,我们以1kHz为例。电磁波是光速,我们可以算出1kHz的电磁波波长为300公里(v = f ×λ)。 按照对天线的测试,天线长度必须大于发送的电磁波波长十分之一才能有效发射信号。我们需要一个30公里的天线!有这能耐做个太空电梯多好。

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模拟电路中的解决方案是使用乘法器。咱这儿只介绍最简单的调幅操作。乘法器其实就是三极管。大伙来看,我们把之前无线电报中的稳定高频信号(载波)作为三极管的栅极。

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把语音信号接入三极管的阴极和屏极。

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马上就能发现,高频信号(载波)的振幅不再是线性的放大了哦。随着语音信号的强弱变化,载波振幅的最高点居然跟语音信号的波形一致了。理论上如下图。

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可惜三极管也是单向导通的,语音信号少了一半内容。

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解决这个问题,再引入加法器。

非常讨厌这些专业黑话,跟股市名词儿一样,都是拿来吓唬外行的。

跟您说说啥叫加法器。

先举个例子。假设咱们的手电筒接了一节电池(电压1.5V),您觉着不够亮咋办?一般都要再加(串联)一节电池,提升电压(3V)。这就是加法器。

看回“圆老湿好帅”的波形,它明显是个交流信号。假设它的电压在-1V~1V之间波动。

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我们直接串连一个3V的直流电源进来。你看,电压波动变为2V~4V了。这就是加法器。

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把经过加法器的信号源接入乘法器。得到完整的调幅信号。

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在发射天线的底端,经电感振荡,发射出去的信号又从直流变成交流。

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信号来到接收端。

用耳机替换蜂鸣器,能听到声音吗?

抱歉,听不到。交流信号两边对称,在耳机膜片上引起的振动差不多相互抵消。二极管来了,在耳机前加入二极管,进入耳机的信号变为直流,声音来了。这个过程叫做检波。

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高频的载波不会影响耳机吗?

会的。只是影响很小,人耳根本听不到这么高频的声音。咱们还可以给耳机并联一个电容来滤掉高频波提高语音清晰度。

大功告成。这些只是非常基础的原理性描述,在实际中需要更多电路设计来保证信号不失真,必须多试才行。

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信号发射端就相当于广播电台,不会自己设计去用现成的好了。

信号接收端就是收音机啦。到了今天收音机几乎从家用电器的清单里完全除名。还好,绝大部分汽车上还有这个设备。拆下来就能用。

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万一没找到汽车,也不会生产二极管,收音机还有其他的简单制作办法。

在树上挂一根电线,底端埋入地下。近地处用卷纸筒作为芯,把电线绕成电感形状。电感两侧接入耳机。耳机前边用矿石晶体(黄铁矿、方铅矿、黄铜矿等)来检波。

很多矿石晶体都具有单向导电的特性。需要非常仔细的寻找接触点。

连矿石也没有?用铅笔吧!铅笔芯的石墨也是单向导电的。削尖铅笔根部绕线,尖部接触另一端进行检波。

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调台用的电容可以用两个金属片中间紧紧夹上报纸替代。

矿石收音机里没有振荡电路,不可能被检测到。据说现在还有间谍在使用这个技术哦。

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语音通信系统建立完毕。这能顶很久很久的时间了。再向后发展就到数字信号时代,留给后人们去弄吧。

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...The End...

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