无线电接管机的进化 EUROSCIENTIST 作者：Debojit Acharjee 作者是一名软件工程师，喜欢钻研各类软件技术。除此之外，他还喜欢写科技相关的文章。他写过很多与软件技术和计算机科学相关的文章，相识各类软件技术，如机械人进程主动化(RPA)、人工智能(AI)和机械进修(ML)、区块链、DevOps、数据库治理，还相识多种编程语言。除此之外，他还相识各类用于音频/视频编纂和制造的多媒体软件。他对计算机的热心使他尽力事情，他信任胜利只有经由过程尽力事情和优越的技巧能力在生涯中实现。
无线电接管器便是如许一个小对象，人们已经使用了许多代人。在1895年古列尔莫-马可尼创造了无线电通讯之后，马可尼也创造了第一台无线电接管机。无线电接管机是一种只能接管无线电旌旗灯号并能将无线电旌旗灯号转换为音频和声音的电子装备。无线电接管机可以经由过程调谐到特定频率来接管各类频率的无线电旌旗灯号。这些频率有两种类型-振幅调制(AM)和频率调制(FM)。可以或许在AM/FM频率上接管任何模拟音频的无线电接管机被称为模拟无线电接管机，多年来人们一直在使用模拟无线电接管机。
自1895年马可尼创造模拟无线电以来，很多公司开端制作无线电接管机。起首是1916年的De Forest RJ6，后来很多模拟无线电接管机，如索尼TR-63(1957年)和H.H. Scott 350(1961年)进入市场，他们是第一批模拟无线电接管机。数字电子技术和数字无线电传输技术呈现后，数字无线电接管机开端抢占市场——可以或许接管数字音频广播(DAB)——数字无线电传输的接管机。2003年，Pure推出了PocketDAB 1000，这是天下上第一个可以或许播放DAB广播电台的袖珍数字收音机。然而，当互联网技术在无线电接管机中实施时，无线电接管机变得多样化，这使得公司有可能引入互联网无线电接管机。互联网无线电接管器可所以计算机的一个利用法式，也可所以一个自力的接管器，衔接到互联网上接管互联网电台。来自3com的Kerbango互联网无线电接管机是21世纪第一个自力的互联网无线电接管机。在软件界说无线电(SDR)到来之后，无线电接管机技术的这种变化乃至超出了互联网无线电接管机。SDR接管机是一种无线电接管机，它可以接管模拟和数字无线电传输，但可以使用软件进行设置装备摆设和节制。在引入片上体系(SoC)制作技术后，这成为可能，2007年，Broadcom使用BCM21551处置器制作了第一台SDR接管器。这种SDR无线电接管机在ameture无线电喜好者中很受迎接，带有Realtek RTL2832U/R820T2解调器芯片的USB加密狗常常被这些喜好者用作SDR接管机。自从第一台无线电接管机创造以来，无线电接管机的技术已经产生了多次变化，跟着各类新技术的呈现，无线电接管机也变得越来越智能。
无线电接管器的种类
无线电接管机主要有两类——模拟接管机和数字接管机。在模拟种别下，有调幅或调频接管器，但也可所以组合接管器。在数字接管机中，它可所以AM/FM高清无线电接管机或DAB/DAB+接管机。互联网无线电接管器也是数字无线电接管器，但只有在衔接到互联网时能力接管无线电台。
1. 模拟无线电接管机：
这些类型的无线电接管机可以接管AM/FM频率的模拟无线电广播。以前只有调幅收音机，人们用模拟调幅收音机收听消息和音乐。第一个暂时电台和广播是由古列尔莫-马可尼在1895年完成的，在那之后，很多电台开端在AM频率上播放消息、音乐、小说浏览等。从那时起，人们开端使用调幅接管器。1933年埃德温-阿姆斯特朗创造调频广播后，1940年，通用电气公司提出了调频广播的设法主意，并注解调频广播比AM更好，更不容易受到电磁滋扰。通用电气在此时代开办了调频广播电台(WGFM)，但后来在1980年出售，如今被称为WRVE (99.5 MHz)，也被称为99.5 -河道。调频广播也可以传输立体声音乐，WEFM(在芝加哥地域)和WGFM(在纽约斯克内克塔迪)被报道为第一批立体腔调频电台。调频无线电广播引入后，调频无线电接管机开端在市场上增加，很多接管机都具有AM/FM接管功效
调幅AM无线电接管器：
调幅无线电接管器只能接管调幅无线电频率。调幅广播电台使用一种叫做调幅的技术广播无线电旌旗灯号，简而言之便是调幅。起首是1904年的晶体收音机，然后是1906年的真空管收音机;在Lee De Forest创造真空管之后。因为粗笨的设计，其时随身携带无线电接管机并不容易，但在1947年晶体管创造后不久，无线电接管机变得便携且体积更小。调幅无线电接管性能够接管调幅无线电广播，其频率可所以长波(LW)、中波(MW)和短波(SW)。长波(LW)的频率规模是30-300千赫，年夜多半旧的AM无线电接管性能够接管长波无线电广播。长波旌旗灯号可以流传到2000公里远，但在17000公里远的处所也能收到旌旗灯号。阿尔及利亚的阿尔及利亚/Chaine 1电台(198千赫)、法国的RTL电台(234千赫)、摩洛哥的Médi 1电台(171千赫)和波兰的Polskie电台(216千赫)是一些使用高功率天线以长波频率广播的AM电台。中波(MW)频率规模为525千赫- 1710千赫，自20世纪20年月以来，天下上年夜多半处所广播电台仍旧使用中波频率广播。中波电台可以在本地接管，但在夜间，无线电旌旗灯号可以流传2000公里远，电台可以从另一个城市或国度听到。短波(SW)的频率规模是3-30兆赫，很多国际无线电台都使用短波频率广播，由于短波旌旗灯号可以从一个年夜陆传输到另一个年夜陆，传输间隔可达几千公里。短波无线电旌旗灯号可以流传到天下各地，由于它们被电离层反射，就像镜子反射光芒一样。在调幅频率的所有类型中，只有短波频率可以使用任何通俗的调幅无线电接管器从天下各地听到。
第一台商用调幅收音机是1916年由德福里斯特无线电德律风电报公司制作的RJ6。在埃德温-阿姆斯特朗(Edwin Armstrong)创造超外差无线电接管机后，很多公司，如美国Zenith电子公司(Zenith Electronics)，在1942年推出了型号12S-568和型号7G605的AM无线电接管机，这是第一台便携式收音机。年夜多半真空管收音机只接管长波和中波频率，由于其时短波广播还不广泛。飞利浦也是如许一家公司，1927年开端临盆真空管收音机，成为天下上最年夜的调幅收音机制作商。
起源：Lee de Forest
在20世纪50年月早期晶体管(电子元件)创造之后，很多公司，如索尼、Zenith、RCA、DeWald和Crosley开端制作各类类型的AM无线电接管器，这些接管器也可以或许接管短波频率。1957年宣布的索尼TR-63是第一个年夜范围临盆的晶体管收音机，导致晶体管收音机的年夜众市场渗入渗出。
起源：https://m.facebook.com/ilmagicobox/photos/a.1916934968546200/2730037630569259/?type=3
在20世纪50年月无线电的黄金期间之后，因为国际广播电台的增长，很多公司开端制作天下波段接管机。天下波段接管器可以或许接管任何AM无线电台，以长波、中波或短波频率广播。很多公司，如索尼、Sangean、Grundig和飞利浦，临盆基于晶体管的天下波段接管机。
调频FM无线电接管机：
调频无线电接管机只能接管调频广播电台。调频广播电台经由过程一种叫做调频的技术广播无线电旌旗灯号，简而言之便是调频。这项技术是埃德温-阿姆斯特朗在1933年创造的，并在1940年被一家名为通用电气的公司验证。通用电气公司还开办了天下上第一个调频广播电台WGFM/WRVE - 99.5 the River 1939，这也是天下上第一个立体腔调频广播电台。此后，很多调频广播电台开端活着界各地广播，调频收音机开端在听众中流行起来。很多公司开端制作调频收音机接管机和公司称为H. H.斯科特(美国)制作和贩卖第一个调频收音机接管机-型号350在1961年。
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后来，公司开端临盆AM和FM两种模式的无线电接管机，本日年夜多半无线电接管机都可以接管AM和FM频率。AM/FM接管器变得如斯受迎接，以至于很多产物，如闹钟、CD/MP3播放器、随身听、便携式扬声器等，都临盆了集成AM/FM收音机。索尼随身听便是如许一个受迎接的产物，它带有AM/FM接管器。然而，本日制作的很多无线电接管机也没有AM模式。因为AM听众的降落，很多公司如今不整合AM接管机与FM收音机接管机。本日，只有特定的无线电型号同时具有AM/FM模式，而德根和德胜等公司临盆的天下波段接管机也具有这种功效。然而，跟着智能手机用户的增长和智能手机中FM接管器的集成，AM听众的数目逐渐削减。
起源：Debojit Acharjee
模拟接管机使用伸缩天线或环形天线接管模拟无线电旌旗灯号。接管到的无线电旌旗灯号然后由射频放年夜器放年夜，并与振荡器波混合。然后中频(IF)放年夜器将放年夜的旌旗灯号发送到检测器，检测器检测音频并将其馈送到音频放年夜器。音频放年夜器终极将音频放年夜，并在扬声器的赞助下使其可听。
无线电广播频率和无线电接管机制作尺度由美国联邦通讯委员会(FCC)划定，企业必需遵照FCC划定的尺度。因为这个缘故原由，险些所有由品牌公司临盆的无线电接管机只能接管贸易电台的频率，而不克不及接管任何其他类型的通讯频率，如空中或警员波段频率。
2. 数字无线电接管机：
数字无线电接管机只与数字无线电发射或互联网广播一路事情，数字无线电接管机将从数字无线电旌旗灯号接管到的数字音频旌旗灯号转换为模拟音频。然后使用模拟音频放年夜器将模拟音频转换为声音。数字无线电旌旗灯号可以紧缩或未紧缩，但通常紧缩为MP2格局。各类类型的数字无线电接管器包含：数字音频广播(DAB)，高清无线电和互联网无线电接管器。第一个呈现的数字音频广播(DAB)接管机是在90年月，挪威广播公司(NRK)在1995年6月1日推出了天下上第一个DAB频道(NRK Klassisk)。市场上呈现了很多DAB接管器，PocketDAB 1000是Pure International于2003年推出的天下上第一款袖珍DAB接管器。在DAB接管器鼓起几年后，HD无线电接管器被很多公司引入市场，如Sangean, Sony, TEAC, Yamaha, JVC, Kenwood和Pioneer。这种高清无线电接管性能够接管数字AM/FM无线电旌旗灯号。因为高清广播电台只在美国和加拿年夜等一些国度运行，这种高清无线电接管机无法年夜量进入国际市场。后来，互联网无线电接管机在互联网用户中流行起来，如许的无线电接管机必要互联网衔接能力播放任何互联网电台。它要么是在电脑上使用的利用法式，要么是衔接到互联网的自力接管器。来自3com的Kerbango互联网无线电接管器是第一个自力的互联网无线电接管器，但自力的接管器无法主导市场，由于互联网无线电利用法式很容易得到，当在计算机上使用时(衔接到互联网)可以播放互联网电台。但故事并未就此停止——在片上体系(SoC)处置器鼓起之后，软件界说无线电(SDR)接管器的事情成为可能。SDR接管机是一种无线电接管机，可以在计算机的赞助下接管无线电旌旗灯号，并由软件节制。博通的BCM21551处置器于2007年初次用于SDR接管器。此后，很多公司在市场上推出了多种类型的SDR接管器，带有Realtek RTL2832U/R820T2解调器芯片的USB加密狗也可以用作SDR接管器，在ameture无线电喜好者中异常受迎接。现在，很多公司，如美国八重(Yaesu)，临盆内置SDR功效的无线电收发器。
数字音频广播(DAB)：
数字音频广播(DAB)接管器只能接管DAB/DAB+无线电广播。DAB广播使用数字无线电旌旗灯号来广播音频，而且可以在雷同的带宽下提供更多的电台。这便是为什么它比模拟调频更好，但假如带宽低于192kbps，音频质量就会很差。此外，当旌旗灯号强度低于临界阈值时，DAB接管机的接管质量会降落，而FM接管机的接管质量跟着旌旗灯号的降落而降落迟缓，可以或许有用笼罩更年夜的区域。1995年6月1日，挪威广播公司(NRK)推出了天下上第一个DAB频道(NRK Klassisk)。英国广播公司和瑞典电台(SR)也于1995年9月27日初次推出DAB数字广播。轻拍。从那时起，很多公司已经开端制作DAB接管器。垂垂地，很多国度都改用了DAB, DAB接管器也开端活着界上流行起来。Pure International Ltd(英国)等公司开端制作DAB接管器，它是天下上第一家制作DAB接管器的公司。2003年，Pure推出了PocketDAB 1000，这是天下上第一款袖珍数字收音机。
起源：https://mans.io/images/1125470/1306145.jpg
很多其他公司，如前锋，德胜，Revo, Tivoli，日内瓦等临盆DAB无线电接管机。一种名为DAB+的较新版本的DAB广播已经在很多国度开端使用，很多新的DAB接管机被制作出来与DAB+兼容，但旧的不克不及。然而，较新的DAB+接管器向后兼容，也可以接管DAB广播。因为DAB技术的很多长处，很多AM/FM广播电台已经完全切换到DAB，但这不是美国的环境，由于在北美，年夜多半广播电台都使用高清无线电技术而不是DAB进行数字广播。
起源：Debojit Acharjee
DAB无线电接管机使用解码数字无线电旌旗灯号的技术来播放电台。调谐器对射频进行数字调谐，正交频分复用(OFDM)旌旗灯号由OFDM解调器解调。解调后的旌旗灯号被信道检测器使用，调谐后的电台的数字旌旗灯号被分组解折衷解码器使用，以使分歧营业和音频回放使用数字旌旗灯号。接管机的每一个组件都由节制器经由过程节制总线节制，用户输入也由节制器经由过程用户界面使用。
高清无线电接管机：
这种类型的无线电接管机只能接管数字AM/FM无线电旌旗灯号，也称为带内通道(IBOC)。HD收音机只是IBOC技术的一个牌号，它使用尺度无线电频率来传输音频和数据。数字数据在无线电旌旗灯号的模拟音频的上方和下方传输，是以音频可以在数字高清模式或通俗模拟音频中收听。高清广播主要在美国、加拿年夜和墨西哥使用。它在2002年被美国联邦通讯委员会(FCC)选定为美国的数字音频广播办法，而且是FCC同意的美国数字AM/FM广播的独一数字体系。从那时起，很多高清无线电接管器在市场上可用。Sangean、索尼、TEAC、雅马哈、JVC、Kenwood、Pioneer是临盆HD收音机的着名企业。Sangean HDR-16和Sparc SHD-BT1是市道市情上和亚马逊等网店上可以买到的高清无线电接管机。
收集无线电接管器：
互联网无线电接管器经由过程对互联网上的流式音频广播进行编码并将其转换为音频旌旗灯号来事情。互联网无线电接管器可所以一个自力的硬件装备(嵌入式体系)，也可所以运行在任何操作体系上的利用软件。互联网电台是卡尔-马拉默德首创的。1993年，Malamud推出了“网上发言电台”，这是“第一个计算机广播发言节目，每周采访一位计算机专家”。从那时起，很多互联网广播电台开端在线广播，像BBC天下服务如许的国际电台也开端在线广播。市场上有很多自力的收集电台，来自3com的Kerbango互联网电台接管器是第一个自力的收集电台接管器，让人们在没有任何PC的环境下收听收集电台。
起源：https://techland.time.com/wp-content/uploads/sites/15/2011/08/kerbango.jpg?w=586
使用任何移动利用法式或PC软件使用任何互联网电台收听任安在线电台也是可能的。PC软件，如Steamcore的尖叫电台(https://www.screamer-radio.com/)是一款互联网电台软件，可以在Windows PC上收听在线电台。为了使用互联网电台接管器收听任安在线电台，必需得到流媒体URL链接。很多像https://www.internet-radio.com/如许的网站都有在线电台，但要得到流媒体链接，你必需下载M3U播放列表文件，并使用notepad等文本编纂器打开它。在记事本中打开播放列表文件后，您将看到流媒体URL作为带有端标语的web地址(例如:http://us4.internet-radio.com:8266/)。您必要复制该URL链接，并使用它与您的互联网电台接管器播放该电台。
这彷佛是一种收听在线电台的异常简单的办法，但有很多电台不使用静态URL链接来播放他们的电台，并且它老是加密的。这些广播电台只能在官方网站或手机利用上播放。很多国际广播电台，如VOA和CRI中国国际广播电台，都使用加密的广播流。
起源：Debojit Acharjee
收集无线电接管器也可以使用ESP32如许的微节制器和数模转换器(DAC)事情。微节制器必要编程来解码收集无线电包。当使用WiFi衔接到互联网时，用户可以经由过程节制器接口调到互联网站点，站点信息显示在屏幕上
显示装备衔接到微节制器。解码后的旌旗灯号被送入DAC并转换为模拟音频，经由过程衔接的扬声器播放。
软件界说无线电(SDR)：
SDR无线电接管机在软件的赞助下完成各类无线电处置义务，如无线电旌旗灯号的调谐和滤波。与传统的无线电接管机分歧，此中各类电子组件，如滤波器、固定器、放年夜器、调制器/解调器、检波器等，都是在硬件中实现的，在SDR接管机中，这些组件也在软件中实现，可以在计算机/嵌入式体系的赞助下进行节制。
第一个SDR是由美国企业家兼科学家Ulrich L. Rohde的研讨团队在1982年依据美国国防部的条约在RCA事情时开发的，它使用了COSMAC(互补对称单片阵列计算机)芯片。然而，SDR的现实贸易利用是由一家名为Broadcom的公司在射频CMOS技术的赞助下实现的。该公司在2007年经由过程将一个SDR与BCM21551处置器集成在一个混合旌旗灯号的片上体系(SoC)上证实了这一点。
起源：https://www.passion-radio.com/668-large_default/rtl-sdr-r820t2.jpg
起源：http://sandsoftwaresound.net/wp-content/uploads/2020/09/Airspy-sdr-sharp.jpg
从那时起，很多公司在市场上推出了SDR接管器，以供ameture使用。任何带有Realtek RTL2832U/R820T2解调器芯片的USB加密狗都可以在计算机和SDR软件(如SDRSharp)的赞助下用作SDR接管器。它的频率规模为25MHz至1800MHz，并支撑模拟(AM/FM)和数字(DAB)无线电接管。更多信息请拜访https://www.rtl-sdr.com/。
起源：Bebojit Acharjee
SDR接管机硬件与所衔接计算机的硬件一路事情。接管机的各个部件由计算机硬件依照软件设置装备摆设进行节制。与SDR硬件衔接的天线接管的无线电旌旗灯号被SDR的柔性射频硬件使用。只有RF硬件的机动性能力在软件的赞助下在很多分歧的模式下事情。滤波后的无线电旌旗灯号被转换为数字数据，并用于信道化和采样率转换。然后，计算机使用这些数据进行进一步处置，输出音频数据。
很多AM/FM电台已采纳数字传输方式，并运营互联网广播频道。只管数字无线电传输的音频质量具有较高的质量，但与传统的模拟传输相比，数字传输仍存在一些毛病。而最年夜的毛病之一是，像DAB如许的数字传输笼罩规模有限。AM模拟无线电旌旗灯号(尤其是SW)可以从一个国度传输到另一个国度数千英里，但这是弗成能的数字无线电传输，如DAB。此外，要使用互联网无线电接管器，必需有一个活跃的高速互联网衔接，这不是免费的。
是以，模拟无线电技术有一些很好的特征，使它在一些最坏的环境下成为赢家，好比收集故障(对付互联网无线电)和电磁滋扰(导致数字传输数据丧失)，它是有史以来最好的技术之一。
本文作者Debojit Acharjee是一名软件工程师，喜欢钻研各类软件技术。除此之外，他还喜欢写科技相关的文章。他写过很多与软件技术和计算机科学相关的文章，相识各类软件技术，如机械人进程主动化(RPA)、人工智能(AI)和机械进修(ML)、区块链、DevOps、数据库治理，还相识多种编程语言。除此之外，他还相识各类用于音频/视频编纂和制造的多媒体软件。他对计算机的热心使他尽力事情，他信任胜利只有经由过程尽力事情和优越的技巧能力在生涯中实现。
source：https://www.euroscientist.com/the-evolution-of-radio-receivers/
接到湖南科学技术出书社编纂的邀约，很快就收到他寄来的出书社新书 马克-拉伯伊著 蔡留琴 殷倩译 科学祖传记系列：《古列尔莫-马可尼传：联结天下的人》，五一小长假在家浏览，小时刻偶像无线电之父马可尼的完备人生拼图在脑海中拼集完备了：一生醉心于研讨无线电的人，将无线电频谱投入现实商用的第一人，胜利开发出第一个环球性通讯体系的人，对无线电奇迹狂热寻求疏忽了性命中的其他工作的人，将移动通讯、小我通讯和远间隔通讯扩大到海角天涯的人。禀赋异禀，唯独钟情于科学，纵然没有接受过正规学院教育、没有一张正式文凭，却能在27岁就秒杀 居里夫人等一众年夜神，得到首届诺贝尔物理学奖提名，并在8年后获奖。在20世纪之交，他的名字现实上已经等同于无线电，我们必要相识谁人期间的他。
以前，我打仗到的马可尼是碎片化的，多是他在1897年和助手在英国海岸进行跨海无线电通讯实验胜利以及后来的贸易化利用的案例，技术性强可读性不高。搜刮收集，关于马可尼的内容有限，寥寥几篇文章不敷以相识无线电奇才的一生。这本书全景化展示了在名人光环下脾气繁杂的马可尼勇猛、卑劣的传奇性一生，正如该书作者所言，马可尼最巨大的创造便是他本身。
《古列尔莫-马可尼传：联结天下的人》，【加拿年夜】马克-拉伯伊/著 蔡留琴 殷倩/译，湖南科学技术出书社，2021年12月版
这本《古列尔莫-马可尼传：联结天下的人》，回想了他的传奇一生，同时新增长了来自4个国度，多种语言的未公开档案和实地查询拜访材料。作者想奉告我们，马可尼的一生及成绩并非只属于意年夜利，他的想象力和创造超出了光阴，当今的天下和我们，仍旧生涯在他的发明之中。
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