无线电波的发源地——发射机

(张晋纯 宋东生 编译)在无线电广播和通信中，声音、图象以及其它需要传送的信息都是“运载”在高频电振荡上，通过天线发送出去的。这里，用来产生高频电振荡，把所要传送的信号“运载”在高频电振荡上。并使高频电振荡具有足够大的功率的无线电设备叫发射机。

一部业余电台用的发射机大体上由三大部分构成，如图1所示：（1）振荡部分；（2）调制部分；（3）放大部分。

振荡部分的任务是产生频率稳定的等幅高频振荡。这个等幅高频振荡是用来运载所要传送的信息的，所以称它为“载波”（或载频）。

振荡部分主要包括：振荡器、缓冲放大器、倍频器和混频器。

1．振荡器：振荡器是发射机的心脏，是产生高频电振荡的电路。常用的有LC（电感、电容）振荡器和石英晶体振荡器两种。表1示出了它们各自的特点。

振荡器的频率稳定度是一项十分重要的性能指标。电源电压的波动、剧烈震动、环境温度的变化等，都会影响频率稳定度（图2）。因此，必须采取措施避免振荡器受到来自外部的影响。另一方面，振荡器与后级电路连接时，后级电路要向它索取一定的功率，直接影响它的工作稳定性。为了减少后级电路对振荡器的影响，还需要采取“隔离”的办法。

2．缓冲放大器：在振荡器与后级电路之间接入一个缓冲放大器就能起到很好的“隔离”作用。缓冲放大器的特点是只需从振荡器吸取很小的功率就能向后级电路提供足够大的输入功率。这样，后级电路对振荡器的影响就变得很小（图3）。

3．倍频器：在有些情况下，振荡器不能直接产生我们所需要的振荡频率，这时，可以使用倍频器和混频器。

倍频器的工作原理如图4所示。当振荡信号加在乙类放大器上时，它将输出包含着许多高次谐波的信号波形，这些高次谐波是输入正弦波振荡信号频率整数倍的许多不同频率的正弦波。利用LC调谐回路，能够从这些频率中选择出我们所要得到的频率，这个频率是输入振荡信号频率的整数倍，一般为2倍或3倍。

4．混频器：在一个非线性电路上，同时输入f\(_{1}\)与f2两个不同频率的振荡信号，这个电路将会输出这两个频率的和（f\(_{1}\)＋f2）及差（f\(_{1}\)－f2）。然后利用调谐回路从中取出你所需要的一个频率（图5）。

随着振荡频率的提高，要求石英晶体的厚度相应减小。显然，厚度的减小是有限度的。如果利用LC振荡器来获取频率很高的电振荡，也是相当困难的，因为频率越高，越不容易得到足够的稳定度。怎样才能得到高稳定度的、频率很高的电振荡呢？人们还是借助于倍频器和混频器。

1．利用倍频器：由于倍频器可以给出输入信号频率整数倍的电振荡，所以用几级倍频器串联起来就能得到很高频率的电振荡。但是，利用这种方法，只能得到输入信号频率整数倍的振荡频率，当几级串联起来时，输出信号的频率是各级倍频倍数的乘积（图6）。例如为要得到频率为21MHz的高频振荡信号，可以用3.5MHz的石英振荡器经过一次2倍频，再经一次3倍频取得3.5MHz×2×3=21MHz。

2．利用混频器：利用混频器可以得到几个频率的“和”或“差”的组合，图7，例如f\(_{1}\)=3MHz，f2=5MHz，f\(_{3}\)=13MHz，经过一次混频得f1＋f\(_{2}\)=8MHz，再经第二次混频得（f1＋f\(_{2}\)）＋f3＝21MHz。它适用在不能使用倍频器的场合，或一部发射机在不同频率下使用的场合。 （插图 谢培林）