纳米收音机与传统收音机的区别及我国收音机发展史

（一）收音机的诞生

无线电通信和收音机的发明是多位科学家经历了数年之久的不懈努力研究的结果。

1844年，电报机被发明，可以实现远地相互通信，但此通信还必须依赖“导线”来连接，属于有线通信。

1888年，德国科学家赫兹（Heinrich Hertz），发现了无线电波的存在。

1895年，俄罗斯物理学家波波夫（Alexander Stepanovitch Popov）宣称在相距约600码（1码=0.9144m）的两地，成功地收发无线电信号。

同年稍后，年仅21岁的意大利人马可尼（Guglielmo Marconi）在他父亲的庄园内，以无线电波成功地进行了第一次发射。

1897年，波波夫以他制作的无线电通信设备，在海军巡洋舰上与陆地上的站台进行通信成功。

1901年，马可尼发射无线电波横越大西洋。

1906年，美国人费森登在一次无线电通信实验时，在世界上首次用调制的无线电波发送音乐和讲话，附近的许多无线电通信电台接收到了费森登的信号，从此开创了无线电广播，无线电广播示意图如图1-37所示。

但是，普通公众不可能都拥有无线电台，要真正实现无线电广播，就要有一种简便的、普通公众都能拥有的专门用于收听广播信号的无线电接收机，因此收音机诞生了。

（二）收音机的发展

1.矿石收音机

“矿石收音机”的名字源于早期的检波器是直接使用天然矿石，通过调整一根金属探针在矿石上的压力和方位来工作。做检波器用的矿石如图1-38所示。

图1-37 无线电广播示意图

图1-38 做检波器用的矿石

矿石收音机是所有无线电接收设备里最简单的一种，各种矿石收音机如图1-39所示。除非离电台很近，否则矿石收音机天线和地线的架设都是非常考究的。利用天线接收电波，机内装有简单的调谐电路，可将接收到的电波按所需的波长选择出来输送给矿石检波器并从电波中分检出记载音频信号的电流，然后通过耳机将电流转换成声音。矿石收音机无需电池，结构简单，几乎所有的无线电爱好者都可以自己装配制作。但它只能供一人收听，而且接收性能也比较差。

图1-39 各种矿石收音机

2.电子管收音机

1904年，英国物理学家弗莱明发明了世界上第一只电子管，如图1-40所示，并获得此项专利权。此后，电子管收音机取代了矿石收音机。由于电子管体积大、耗电多，所以只能制作台式机。各种电子管收音机如图1-41所示。

3.晶体管收音机

图1-40 电子管

1948年，美国工程师约翰·巴丁等人发明了晶体管，如图1-42所示。收音机得以实现小型化，如图1-43所示。发明人也因此获得1956年诺贝尔物理学奖。

4.集成电路和数字调谐式收音机

1958年底，美国的TI公司和仙童公司几乎同时宣布发明了IC（集成电路），常见集成电路外形如图1-44所示。此后，各种电子产品不仅得以实现小型化，而且可以实现微型化。各种集成电路收音机如图1-45所示。各种数字调谐式收音机如图1-46所示。各种小型、微型电子产品如图1-47所示。

5.太阳能收音机

太阳能收音机外形如图1-48所示。

图1-41 各种电子管收音机

图1-42 晶体管

图1-43 各种晶体管收音机

图1-44 常见集成电路外形

图1-45 各种集成电路收音机

图1-46 各种数字调谐式收音机

图1-47 各种小型、微型电子产品

图1-48 太阳能收音机外形(www.xing528.com)

6.纳米收音机

2007年，美国加州大学伯克利分校成功研制出迄今为止世界上最小的收音机。它由单一的、尺寸仅为头发丝直径1/10000的碳纳米管构成，人们加上电池和耳机就能用它收听到自己喜欢的广播节目。在纳米收音机中，碳纳米管集天线、调谐器、放大器和解调器于一身；而在传统标准的收音机中，这些功能分别由相互独立的部件来完成。纳米收音机的结构示意图如图1-49所示。

（三）收音机电路及信号传输技术的变化

1.直接检波式收音机

直接检波式收音机是利用检波器直接检出信号。直接检波式收音机电路原理图如图1-50所示。

图1-49 纳米收音机的结构示意图

图1-50 直接检波式收音机电路原理图

2.再生来复式收音机

再生来复式收音机是将信号放大再进行解调检出信号。再生来复式收音机电路原理图如图1-51所示。

图1-51 再生来复式收音机电路原理图

3.超外差式收音机

超外差式收音机是采用变频技术解调检出信号。超外差式收音机电路原理图如图1-52所示。

4.信号传输技术变化

（1）模拟技术

利用模拟技术传输的调幅、调频信号波形如图1-53所示。

（2）数字技术

利用数字技术传输的数字信号波形如图1-54所示。

（四）超外差式收音机的工作原理

超外差式收音机原理框图及各部分信号波形如图1-19所示。

图1-19中各电路作用如下：

1）接收天线：感应空间存在的各种无线电波。

2）输入电路：选择要接收的高频已调波信号。

3）本振电路：产生一个等幅正弦波即本振信号。

4）混频电路：将接收到的高频已调波信号和本振信号混合后输出中频信号。

5）中频放大电路：放大由混频电路输出的中频信号。

6）检波电路：从已调制信号中解调出调制信号（如声音等）。

7）音频放大电路：包括前置低频放大和功率放大两部分，作用是放大调制信号（如声音等）。

（五）我国收音机发展史上的几件大事

1923年1月23日，美国人在上海创办中国无线电公司，播送广播节目，同时出售收音机，其种类一是矿石收音机，二是电子管收音机。

1953年，中国研制出第一台全国产化收音机（“红星牌”电子管收音机）。

1956年，研制出中国第一只锗合金晶体管。

图1-52 超外差式收音机电路原理图

图1-53 调幅、调频信号波形

1958年，我国第一部国产半导体收音机研制成功。

1965年，半导体收音机的产量超过了电子管收音机的产量。

1980年左右，收音机市场的发展达到高峰时期。

1982年，出现了集成电路收音机、硅锗管混合线路和音频输出采用OTL电路的收音机。

图1-54 数字信号波形

1985年至1989年，随着电视机和录音机的发展，晶体管收音机销量逐年下降，电子管收音机也趋于淘汰。收音机款式从大台式转向袖珍式。