苏晴也站起身,走到吴磊身边,神态从容而专业,带着医生特有的清晰逻辑感。
“咳咳,”吴磊清了清嗓子,指着桌上的东西,“各位,这就是我们最近几个月一直在忙活的‘大项目’——无线电通信!也是我们可能连接外部世界的希望!”
“无线电?就是老马背来的那堆‘破烂’?”李三好奇地探着头。
“对!但绝不是破烂!”吴磊语气激动,“它们是能让我们听到几千公里外声音的‘顺风耳’!”
“几千公里?”张卫国眉头一挑,显然觉得有些难以置信,“那个东西功率能有那么大吗?还能传那么远?”
“这就是无线电的神奇之处!”苏晴微笑着接过话头,声音清晰悦耳,瞬间吸引了所有人的注意力。“要理解它,我们得从最基础的说起。大家先想想,声音是怎么传播的?”
“靠空气震动呗!”林小满接口道,“你说话,我耳朵听见。”
“没错!”苏晴赞许地点点头,“但空气传播距离有限,而且会被障碍物阻挡。那么,如果我们想让声音传得更远呢?比如古代用烽火、击鼓传讯,近代用电报线缆。但这些都是有形的介质,要么看得见,要么需要物理连接。”
她拿起那张手绘图,上面画着简单的声波图示。“无线电,顾名思义,就是利用‘无线电波’来传递信息。这种波,看不见摸不着,但它真实存在,而且可以在真空中传播,速度极快,和光一样快!”
“和光一样快?那不就是瞬间就到了?”赵磊惊讶道。
“是的,理论上,电波从地球一端传到另一端,也只需要零点几秒。”吴磊补充道,语气带着对物理法则的敬畏。
苏晴继续讲解:“那么,无线电波是怎么产生的呢?这就涉及到电和磁的奇妙关系了。”她指着图纸上画的简易天线和振荡电路。
苏晴有时一通讲解,仿佛把大家带回了高中时代,为了避免大家说我水字数,这里就不展开了。
她用手在空中画着扩散的圆圈,形象地比喻着。“这些电波携带着能量和信息,以光速向宇宙空间扩散开去。”
“哦!所以那个大背包里伸出来的长杆子,就是天线?用来‘扔’电波的?”林小满恍然大悟。
“聪明!”吴磊竖起大拇指,“天线就是发射和接收电波的关键‘门户’。发射时,它把电路里的电信号转换成电磁波辐射出去;接收时,它捕捉到空间中的电磁波,再转换回微弱的电信号。”
“电波发出去了,怎么带上我们要说的话或者信息呢?”陈默问到了关键点。
“这就是‘调制’!”吴磊兴奋地拿起那个拆开的电路板,指着上面几个关键的元件,“就像我们寄信,信纸本身是载体,上面写的字才是信息。在无线电里,我们产生一个稳定的、特定频率的高频电波,叫做‘载波’(就像那张空白信纸)。然后,我们要传递的声音信号(比如说话声),通过话筒转换成低频的电信号(就像写好的字)。调制,就是把代表声音的低频信号,‘加载’或者说‘印’到高频的载波上去的过程!”
他努力用最直观的方式解释:“想象一下载波是一个快速闪烁的灯塔灯光。如果我们想用灯光传递信息‘SOS’(三短三长三短),我们就要按照这个规律去‘开关’灯光,或者改变灯光的明暗程度。在无线电里,有两种主要的调制方式:”
1. 调幅(AM):“就像改变灯光的亮度。载波的‘幅度’随着声音信号的变化而变化。声音大,幅度就大;声音小,幅度就小。” 吴磊用手比划着高低起伏。
2. 调频(FM): “就像改变灯光闪烁的快慢。载波的‘频率’(每秒振荡的次数)随着声音信号的变化而变化。声音尖(频率高),载波频率就跟着变高点;声音沉(频率低),载波频率就变低点。” 吴磊的手指快速抖动,模拟频率变化。
“我们平时听的广播电台,用的就是这两种方式。AM传播距离远,但容易受干扰,音质差;FM音质好,抗干扰强,但传播距离相对近些。”苏晴补充道,“这个设备,两种调制方式都能支持。”
“调制好的电波通过天线发射出去,像水波一样扩散。在遥远的地方,另一台无线电接收机,用它的天线捕捉到这些微弱的电波。”苏晴接着讲接收端,“捕捉到的信号非常微弱,且混杂着各种干扰(宇宙噪音、雷电、其他电台等)。接收机首先要进行‘调谐’,就像收音机选台,通过调整内部电路的频率,让它只对我们想接收的那个特定频率的载波产生‘共鸣’,把目标信号筛选出来、放大。”
“然后,最关键的一步——‘解调’!”吴磊接口,语气激动,“就是把加载在载波上的、代表原始声音的低频信号‘剥离’出来!就像从闪烁的灯光里解读出‘SOS’的信号一样。解调出来的微弱电信号,再经过功率放大器放大,最后推动喇叭或者耳机,我们就听到了远方的声音!”
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