【题目编号】MC1-1225
【题目】某业余电台在发射单边带语音信号时,设备近旁连接至某电路的一副耳机传出了模糊不清的语音。这个电路具备哪种功能?
【答案】A
[A]检波
[B]差拍
[C]变频
[D]振荡
考点速览
这是一道现象题:电台正在发射单边带语音信号,旁边一副接在某个电路上的耳机里,居然传出了模糊不清的语音。问这个电路具备哪种功能。串话的通道不止一条,但题目问的是那个把射频能量变成声音的环节——从已调射频波里取出音频,这个动作的名字叫检波(detection),也叫解调。
射频是怎么自己跑进耳机的
发射机工作时,天线近场的射频电场强度很高,几米之内的导线都会感应出射频电压。耳机线正好是一段长度可观的导线,像一根不经意架起的天线,把射频能量引到耳机与它相连的电路上。
关键在下一步。耳机音圈的引线焊点、插头与插孔的接触面、放大电路里的半导体结,乃至金属氧化物形成的微弱接触,都带有非线性。射频电压加在这些非线性点上,正半周导通、负半周截止,等效于一次整流。整流之后留下的低频起伏,就是原射频信号的包络。单边带信号的包络本身并不忠实对应语音波形,所以取出来的声音含混不清,这与题目描述的「模糊不清」正好对上。
检波靠的是非线性,不是滤波
一个纯粹的线性网络无论怎么设计,都无法把射频变成音频:线性元件只会改变各频率分量的幅度与相位,不会在频谱上新增频率。要把载波附近的成分搬到音频段,必须借助非线性器件的频率变换能力。
最简单的检波器就是一只二极管加一只电容。二极管完成单向导通,电容为射频提供一条低阻通路、把射频成分旁路掉,剩下的包络电压送到耳机或下一级放大器。二极管检波器在矿石收音机时代就已被广泛使用,今天仍然是理解检波原理最直观的模型。与它异曲同工的是三极管检波、乘积检波,后者用本振与输入信号相乘,专门为单边带与等幅报设计,能还原出保真的音频。
逐项辨析
选项 A 正确。耳机里能听到语音,说明射频信号的包络被取了出来,这个动作就是检波。整个过程没有额外的信号源参与,靠的是电路自身的非线性,符合题目描述的场景。
选项 B 错误。差拍(beat)需要两个频率相近的信号同时作用于非线性器件,产生的差频落在音频范围才能听见,典型应用是等幅报接收中的拍频振荡器(BFO)。题目现场只有一部发射机送来的一个信号,没有第二个信号源参与,耳机里也不是等幅的单音啸叫,而是模糊的语音,与差拍的特征不符。
选项 C 错误。变频(frequency conversion)指把信号的频谱整体搬移到另一个频段,超外差接收机的中频就是这样做出来的,它必须有一级本振和一个混频器。耳机近旁的这段无源通路里没有本振,也没有把信号搬移到某个固定中频的环节。
选项 D 错误。振荡(oscillation)指电路在有源器件、直流供电与正反馈三者齐备时自行产生信号。本题中的声音来自外部发射机的射频能量被被动整流出来,电路并没有自发产生射频信号,把它叫做振荡既不符合现象,也不符合定义。
同一原理的另一面:串音背后有安全隐患
这种「无意检波」并不总是无害。强射频场里,任何非线性结都可能充当检波器,导致设备误动作、音频设备发出怪声、仪表读数漂移。更需要注意的是射频灼伤(RF burn):身体接触处于强射频场中的金属构件时,射频电流会在接触点附近集中,皮肤会有灼热甚至刺痛感,这种热效应不来自电压高低,而来自电流密度。
所以规范的做法是:发射时不要触碰天线与馈线的裸露部分,不要在近距离内摆弄金属物件,设备外壳与馈线屏蔽层要可靠接地。同一套非线性机制,在耳机里是段闲话,在皮肤上就可能是一次烫伤。
应试要点
辨别这四个词,问两句话就够了。有没有第二个信号源在场?有,才谈得上差拍或变频。有没有有源器件加正反馈?有,才谈得上振荡。两样都没有,只有一路射频从外部进来、输出却出现了音频,那就是检波。