调频FM收音机进一步改善了我们交流的方式。根据霍华德·阿姆斯特朗的对手戴维·萨尔诺夫的说法，调频广播是“一场革命”。今天就来了解下调频收音机工作原理、电路图及天线接法。


调频收音机工作原理

FM收音机的工作原理是基于调频（Frequency Modulation）技术。调频是一种通过改变载波频率来传输信号的方法。与调幅（AM）技术相比，调频技术具有更好的抗干扰能力。这是因为在调频过程中，载波的幅度保持不变，因此对于幅度噪声具有很好的抑制作用。此外，调频技术还可以提供更宽的频带，从而实现更好的音质。

FM收音机（Frequency Modulation Radio）是一种利用频率调制技术进行无线电广播的收音机。与AM（Amplitude Modulation，振幅调制）收音机相比，FM收音机具有更好的音质和抗干扰能力。下面，我们将详细介绍FM收音机的工作原理。

1.调制过程：在发射端，音频信号通过麦克风等设备转换为电信号。然后，这个电信号被用来调制一个载波信号的频率。当音频信号的幅度发生变化时，载波信号的频率也会相应地发生变化。这个过程被称为频率调制。经过调制的信号被发送到天线，然后通过无线电波传播到接收端。

2.接收过程：在接收端，FM收音机的天线接收到发射端发出的无线电波。接收到的信号首先经过一个射频放大器（RF Amplifier），对信号进行放大。然后，信号进入一个频率变换器（Frequency Converter），将信号转换为一个中间频率（Intermediate Frequency，IF）信号。这个过程有助于提高收音机的选择性，使其能够更好地接收特定频率的信号。

3.解调过程：中间频率信号经过一个带通滤波器（Bandpass Filter），去除了不需要的频率成分。接下来，信号进入一个解调器（Demodulator），将频率调制的信号还原为原始的音频信号。这个过程被称为解调。

4.放大和输出：解调后的音频信号经过一个音频放大器（Audio Amplifier），对信号进行放大。最后，信号通过扬声器将电信号转换为声音，供人们收听。


调频收音机电路图

元器件清单：

1）C1为可选（1-22pF）电容，也可不用，因为VC1APad具有0-20pF电容；

2）C2为15pF、5%或10%陶瓷或银云母电容；

3）C3、C4、C6、C7为0.001μF、5%或10%陶瓷或薄膜电容；

4）C5、C9为1μF、5%-20%薄膜或陶瓷电容；

5）C8为0.047μF、5%薄膜电容；

6）CR1为1N4002或任何1N4000系列整流器；

7）L1、L2为0.1μH、5%或10%固定或可变电感；

8）除非另有说明，所有电阻均为1/4W，5%；

9）R1为100Ω；

10）R2为1kΩ；

11）VC1A、VC1B为0-20pF双联可变电容和两个0-20pF焊盘电容；

12）Y1为10.7MHz陶瓷谐振器鉴频器(Murata Part Number CDALF10M7GA048-B0或Murata Part Number CDALF10M7GA040-B0)；

13）Mouser器件号分别为81-CDALF10M7GA048-B0和81-CDALF10M7GA040-B0(www.mouser.com)；www.digikey.com的替代型号为CDALF10M7GA096-B0；

14）F1为10.7MHz陶瓷滤波器，-3.3dB频率为150-280kHz，阻抗为330Ω(www.digikey.com或www.mouser.com)，供应商Murata或Toko；

15）典型器件编号为SFELF10M7LFTA-B0(280kHz)和SFELF10M7JAA0-B0(150kHz)；

（注意：陶瓷滤波器上的标记可能有所不同，应该读取数据表以辨别引脚标识）

16）U1为TA2003 IC（东芝或UTC）；

17）BT1为3V电源或两节1.5V电池。

上图所示为更容易构建的FM收音机，该收音机使用许多可调节器件，如IF变压器和双铁氧体磁心比率检测变压器。只有双模20pF调谐电容及其微调电容（焊盘电容）需要调整，其他电路均不需调整。IF滤波器为陶瓷滤波器，可以通过使用150kHz带宽滤波器以使得选择更加清晰，但是调谐可能太过锋利。通常，使用230kHz或280kHz滤波器，如果两个或更多个串联连接可以提供更好的交替通道选择性，则推荐使用多个280kHz滤波器，如下图所示。

调频收音机天线接法

在20世纪50年代，FM仍然专门用于家庭内的质量接收。根据当地的情况，定向屋顶天线要求或推荐用于质量接收。对于高质量的立体声接收，甚至更为必要。

对于在家的FM接收，八木Uda天线（大多称为八木天线）是非常合适的。这样的天线由半波偶极子和平行于其的几个寄生散热器组成。这些寄生散热器只是金属棒，与天线的其余部分隔绝。它们的长度只是稍大于或小于波长的一半。这些寄生辐射器形成天线的方向图。在这种情况下，水平极化的天线效果最佳。这就是偶极子和所有的寄生散热器都是水平布置的。因此，荷兰的FM发射机使用水平极化的发射天线。

对于接收本地电台而言，二或三元素天线通常是足够的，但是对于接收外地电台而言，需要更多元素的八木天线。这样的天线需要旋转，所以它可以指向所需的（外部的）发射器。

20世纪70年代末有线电视引入时，大多数家庭不再有电视机的室外接收天线。至少在荷兰，有线电视也有国内和国外的广播电台，所以FM天线已经不再需要了。显然，来自电缆供应商的FM信号的质量低于通过良好的室外天线可以实现的质量，但是比没有室外天线可以拾取的更好。这些天FM广播信号主要由便携式和车载收音机接收，两者都使用垂直天线。因此，这些天，FM发射机发射垂直极化信号。

与所有VHF频率一样，传播主要受视线限制。把你的天线放在一个高大的桅杆上延伸你的视线。偶发性E传播相当频繁，但并不像50Mhz那样频繁。零星E从1500到2000公里的距离输入信号。这通常意味着荷兰的西班牙电台。

调频收音天线的接法：在FM红端子上接一根1米长度的拖线即可，拖线的一端扒掉一段绝缘皮大约1厘米长度，把露出的铜丝接着红端子接线柱上面，另外一端线随意拖着。调幅收音天线接法：在AM红端子上面接一根3米（至少3米，多了不限）导线举高到室外建筑物上面的一个绝缘子上即可。