超“外差”接收機

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超“外差”接收機

首先想從超外差接收機的起源談起。

談外差(Heterodyne)

起源：
    單詞外差(heterodyne)起源於希臘詞根hetero-(不同的、外來到)與-dyne(能量、東西)，並由後人將其組成 Heterodyne。

     由於其原理是建立在“相干波動”理論之上，無論是理論模型或者是實驗室測試都可以反映出來。所以應該理解為任何一種波動能場都可以實現這個“外差”。
例如：
A.當停留在飛機場上的飛機引擎有正在不斷減速的、有快要停止旋轉的、由於它們不同發出不同頻率的嘯聲(頻率都很高)，但是在一旁工作的人員卻能夠聽到新的低頻“隆、隆”聲。這就是空中相干造成的。
B.超聲波醫療器具就是利用兩個發出不同頻率的探頭(通常一個固定頻率；一個可以調整)在聚焦到病灶部位時相干成新的大功率低頻聲能，來用以治療。
C.在光學實驗上的單色光相干的例子就更多了。
D.老外曾經製作了一對Mini音響，用的喇叭竟然是超聲波壓電頭，但是通過調整它們之間合適的位置也能夠聽到Hi-Fi呢！
  稱之為“The human brain heterodynes stereo”(大腦外差式身歷聲音響)。


     —————"Heterodyne" is to generate new frequencies by mixing two or more signals in a nonlinear device.
                                
                                   阿姆斯壯--——語


下面是一個超外差接收機(Super-heterodyne Receiver)接收調頻廣播信號的頻譜“變換”曲線圖。

這當然是從兩種本振方式及不同頻率的鏡象干擾的角度來談的。
F-o 是本(地)振(蕩)(local oscillator)頻率。
Ⅰ-f 是新的中頻(IF)。
對於87.7MHz的本振頻率來說，如果是工作在高本振狀態的接收方式，那麼77.0MHz的頻率就是被接收的信號、98.4MHz的頻率就是鏡象頻率(Mirror image frequency)；反之，如果是工作在低本振狀態的接收方式，那麼98.4MHz的頻率就是被接收的信號、77.0MHz的頻率就是鏡象頻率。
調頻接收中高(低)本振對於鏡象頻率的影響
  
圖中幾個代號的定義：

F.a =FM-L，低段調頻的下限76.0MHz。
F.b =此例中的信號(或者干擾)頻率86.6MHz。
F.c =此例設定中的本振頻率86.7MHz，與FM-H的97.4MHz可以“差”出10.7MHz。
F.d =此例設定中的本振頻率97.3MHz，與FM-L的86.6MHz也可以“差”出10.7MHz。
F.e =此例中的信號(或者干擾)頻率97.4MHz。
F.f =FM-H，高段調頻的上限108.0MHz。

   (請大家按照我上面貼子中的方法來仔細辨別、分析它們之間的關係)

    通過以上分析數位不難發現，無論採用高、或者低的本振，在沒有一定選擇性的高頻輸入回路時，相對於一個本振頻率，在它上下兩個相距10.7MHz地方的信號可以互為干擾頻率。這要依接收機採用的是高、或者低的本振頻率而定。實際上目前大多數的“先進”數調機在FM接收方面，對於鏡象的抑制遠不如普通採用機械雙連可變電容器的“地攤機”來的高。從這點上說，B2K才是王者。

上面這個例子在DE1101與 DE1103的變革中反映的最具代表性：

  首先在DE1101(FM採用高本振)出世不久，德工們發現了在FM-L 段出現了FM-H的鏡象干擾，幾乎與在FM-H段接收到的一樣“強大”。甚至干擾到了校園廣播的正常收聽。於是就有了後來的DE1103(FM採用低本振)的“乾坤大挪移”。當然可想而知低段調頻(76.0MHz~95.5MHz)倒是乾淨了，可在調頻高段出現了校園廣播！
  
    順便講一句，有人把採用低本振變頻方式工作的接收機稱作“內差機”，這是個錯誤的概念。“外差”與“內差”的確有這樣的定義，但不是指“機”，而是指“差拍信號”是由接收目標信號“外部”或者“內部”產生的方式。

   準確的講，所有採用【外】部信號源(與接收信號本身無關，而且通常是個等幅波)作為差拍本振源信號的變頻方式都叫【外差】(Heterodyne)。

   還有個容易混淆不清的定義“下變頻”與“上變頻”。在民用收音機中通常出現的是將信號頻率變為比原來頻率低的中頻，由於從頻譜分佈上看是降低了，屬於下變頻；如果新的頻率(中頻)比原來信號頻率高則稱“上變頻”，比如最近在國產收音機中開始流行的二次變頻超外差接收機(Double Conversion Super Heterodyne) 就是把30MHz以下的信號頻率變換成 55.845MHz的中頻。

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