超外差式收音机是一种通过变频技术将接收的高频信号转换为固定中频信号进行处理的无线电接收设备。其核心工作原理是通过本机振荡器生成与输入信号频率差恒定的信号,再通过混频产生固定中频,从而实现高灵敏度和高选择性的信号接收。
一、核心原理与技术特点1. 变频技术 超外差式收音机通过混频器将天线接收的高频信号与本机振荡器产生的等幅高频信号混合,生成固定中频信号(我国标准为465kHz)。例如,接收535kHz电台时,本振频率为1000kHz(535kHz+465kHz),混频后得到465kHz中频信号。这种固定中频设计使不同频段的信号都能以统一频率放大,解决了直放式收音机高频增益不稳定的问题。
2. 中频放大器优势 中频信号的频率固定且较低(465kHz),允许使用多级调谐回路和高增益放大器。相较于直放式收音机,其灵敏度可提升数十倍,选择性也因多级滤波而显著增强。例如,超外差式收音机的中频放大级通常包含2-3级调谐回路,而直放式收音机仅依赖高频LC谐振回路。
3. 自动增益控制(AGC) 通过检波后的直流分量反馈至中放级,动态调节增益以平衡强弱信号。当接收强台时自动降低增益,避免削波失真;弱台时则提高增益,确保音量均衡。这种设计解决了直放式收音机强弱台音量差异悬殊的问题。
二、与直放式收音机的对比特性 超外差式收音机 直放式收音机
灵敏度 高(固定中频易放大) 低(高频增益受限)选择性 强(多级中频滤波) 弱(单级调谐回路)调谐复杂度 仅需调整本振频率 需同步调谐多级高频回路抗干扰能力 抑制镜像/中频干扰 易受邻近频段干扰电路稳定性 高(中频固定) 低(高频易自激)
三、典型结构组成1. 输入回路 通过LC谐振选择特定频率信号,抑制其他频段干扰。例如使用双联可变电容实现天线回路与本振频率同步跟踪。
2. 变频级 包含本机振荡器和混频器,本振频率始终高于输入信号465kHz。混频后生成的中频信号保留原始调制包络。
3. 中频放大级 采用变压器耦合的多级放大器,典型方案如3级中放搭配2-3个中频变压器,总增益可达60dB以上。
4. 检波与AGC 二极管检波提取音频信号,同时将直流分量反馈至中放管基极调节工作点,实现±20dB以上的增益控制范围。
四、技术革新与应用超外差技术不仅用于调幅收音机,还广泛应用于短波通信、电视接收等领域。其衍生技术如二次变频(如第一中频10.7MHz+第二中频455kHz)进一步抑制镜像干扰,提升短波接收性能。现代数字收音机虽采用软件定义无线电(SDR),但超外差架构仍是射频前端的基础设计。



一、核心原理与技术特点1. 变频技术 超外差式收音机通过混频器将天线接收的高频信号与本机振荡器产生的等幅高频信号混合,生成固定中频信号(我国标准为465kHz)。例如,接收535kHz电台时,本振频率为1000kHz(535kHz+465kHz),混频后得到465kHz中频信号。这种固定中频设计使不同频段的信号都能以统一频率放大,解决了直放式收音机高频增益不稳定的问题。
2. 中频放大器优势 中频信号的频率固定且较低(465kHz),允许使用多级调谐回路和高增益放大器。相较于直放式收音机,其灵敏度可提升数十倍,选择性也因多级滤波而显著增强。例如,超外差式收音机的中频放大级通常包含2-3级调谐回路,而直放式收音机仅依赖高频LC谐振回路。
3. 自动增益控制(AGC) 通过检波后的直流分量反馈至中放级,动态调节增益以平衡强弱信号。当接收强台时自动降低增益,避免削波失真;弱台时则提高增益,确保音量均衡。这种设计解决了直放式收音机强弱台音量差异悬殊的问题。
二、与直放式收音机的对比特性 超外差式收音机 直放式收音机
灵敏度 高(固定中频易放大) 低(高频增益受限)选择性 强(多级中频滤波) 弱(单级调谐回路)调谐复杂度 仅需调整本振频率 需同步调谐多级高频回路抗干扰能力 抑制镜像/中频干扰 易受邻近频段干扰电路稳定性 高(中频固定) 低(高频易自激)
三、典型结构组成1. 输入回路 通过LC谐振选择特定频率信号,抑制其他频段干扰。例如使用双联可变电容实现天线回路与本振频率同步跟踪。
2. 变频级 包含本机振荡器和混频器,本振频率始终高于输入信号465kHz。混频后生成的中频信号保留原始调制包络。
3. 中频放大级 采用变压器耦合的多级放大器,典型方案如3级中放搭配2-3个中频变压器,总增益可达60dB以上。
4. 检波与AGC 二极管检波提取音频信号,同时将直流分量反馈至中放管基极调节工作点,实现±20dB以上的增益控制范围。
四、技术革新与应用超外差技术不仅用于调幅收音机,还广泛应用于短波通信、电视接收等领域。其衍生技术如二次变频(如第一中频10.7MHz+第二中频455kHz)进一步抑制镜像干扰,提升短波接收性能。现代数字收音机虽采用软件定义无线电(SDR),但超外差架构仍是射频前端的基础设计。


