广阔无垠的空间充满着各种各样的电磁波，电视台、广播电台、各种通讯电台发射的电磁波，多得难以数清。如果我们的收音机不加选择地把来自各方不同的广播电台的无线电波都接收下来，那么，我们只能听到一片嘈杂声。

前面我们了解了电磁波的发射，那么电磁波在空间我们是怎样接收的呢？又是怎样才能从众多的电磁波中选出我们需要的电磁波呢？

一、电谐振

电磁波在空间传播时，如果遇到导体，它就把自己的一部分能量传给导体，使导体中产生感应电流。感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此，利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波。在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。

世界上有许许多多的无线电台，它们发出的电磁波的频率各不相同。我们首先要从这些电台发出的电磁波中把我们需要的选出来，通常叫做选台。如果不进行选台，收音机把各个广播电台发射的电磁波都接收下来，并且都转变成声音，那只能是一片嘈杂声，什么也听不清楚。

因此，必须设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强，使其他电磁波激起的感应电流非常弱。在无线电技术中是利用电的共振现象来达到这个目的的。

当接收电路的固有频率跟传来的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的感应电流（振动电流）最强，这种现象称为电谐振。

电谐振现象可以用图4-9所示的实验来说明。莱顿瓶1和带有间隙A、B的矩形线圈组成第一个电路，如图4-9（a）所示；同样的莱顿瓶2和一边（可移动）带有氖管的矩形线圈组成第二个电路，如图4-9（b）所示。莱顿瓶是个电容器，矩形线圈有自感系数，所以，这两个电路都是LC振荡电路。

实验时，首先使莱顿瓶1带上电。当A、B间的电压达到一定程度时，发生振荡放电，可以观察到A、B间出现电火花。这时，这个振荡回路辐射电磁波的频率就是这个振荡回路的固有频率。在第一个振荡回路辐射电磁波时，移动第二个振荡回路中矩形线圈的可动边，可以看到：两个矩形线圈的大小相差较多时，氖管不亮；而当它们的大小相差不多时，氖管开始发光；两个线圈的大小完全相同时，氖管最亮，由此说明这时在振荡电路[图4-9（b）]中的感应电流最强。这就是电谐振现象。

图4-9 电谐振实验

二、调谐和调谐电路

调节接收电路使之产生电谐振的过程称为调谐。因振荡电路的固有频率f=，所以调谐的基本方法有两种：一是改变线圈的电感；二是改变电容器的电容。收音机的调谐电路如图4-10所示，调节可变电容器的电容来改变调谐电路的固有频率，使这个频率恰好与需要接收的频率相等，这个调节电路频率的过程就是选台的过程。

图4-10 调谐电路

图4-11 调谐接收原理

在实际应用中，常在接收天线的线圈旁边藕合一个有可变电容器的振荡电路，通过改变电容，使它的固有频率与我们要接收的电磁波的频率相同，该频率的电磁波在调谐电路中激起的振荡电流最强，从而达到我们接收这个电台信号的目的（图4-11）。

三、检波

由无线电发射机发出的电磁波，在无线电接收机天线的调谐电路中激起的感应电流，仍是经过调制的高频振荡电流。我们必须从这个调制过的高频振荡电流中“取出”它“载运着”的调制信号电流来。这个“取出”过程，称为检波（又称为解调）。能够完成检波作用的装置，叫做检波器。

四、无线电广播的接收(www.daowen.com)

图4-12是最简单的接收机结构简图。

图4-12 无线电接收机工作原理

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电磁污染及其控制

人类认识电磁波到现在不过一百年，人类与电磁场和电磁波的关系就非常密切，当今的人类已被淹没在电磁场和电磁波的汪洋大海之中，几乎无时无刻不在和电磁辐射打交道，电磁辐射对人们的生活、工作会带来那些危害呢？

众所周知，人类与电磁场和电磁波的关系是非常密切的，无线电广播、电视、移动通信、雷达、高频感应加热、微波加热、医用理疗等现代科技成果，已成为生产、生活中不可缺少的部分。它们的出现也把人们带进了一个充满人为电磁波的环境内，这对当今人们的生产、生活、工作带来了巨大的影响。

电磁波技术的广泛应用，推动了社会的繁荣和科学技术的进步。然而，随之而来的电磁波污染和电磁干扰的问题也日趋严重。

电磁污染是指天然的和人为的电磁波干扰和对人有害的电磁辐射。

电磁干扰：高频电子设备的工作电信号在传输的过程中，受到外来电信号的扰乱或淹没，使设备的工作紊乱或失灵，设备的性能下降或完全失效的现象称为电磁干扰。

干扰的电信号可通过空间传播的外来电磁波激发产生，也可通过设备的连接线路传输过来。收音机的收听效果白天不如夜晚好就是一种电磁干扰。现代战争的电子对抗就是在开战初期，利用干扰信号使敌方的指挥、控制、通讯系统中的电子设备瘫痪失灵，从而丧失战斗力，难怪人们称现代战争为电子战。

电磁污染源分为天然和人为污染源两大类。天然污染源是指雷电、地震、火山爆发、太阳黑子活动引起的磁暴等自然现象，都会产生电磁干扰。人为电磁污染源是指人为利用的各种高频大功率的用电设备、通信设备、某些放电现象及工频电气设备工作时，也会产生电磁污染。

电磁污染带来的危害是相当严重的。它可使金属器件碰撞打火，引起可燃液体和气体燃烧。另外各种电气、电子设备辐射电磁波，相互作用、彼此影响，使设备性能、效果显著下降，特别是对信号的干扰破坏影响最大，如干扰电视收看，干扰收音机及通讯系统工作，使自动控制出现故障，甚至因信号错误使飞机、卫星控制失灵等。其次是对人类健康带来危害。我们都知道，电磁辐射中过量的X射线对人体的照射，可导致体内白血球减少和毛发脱落，过量的红外线可使人眼水晶体发生浑浊，引起白内障；紫外线的过量照射可以引起电光性眼炎。电视、雷达、微波炉及工业设备用的电磁辐射，在高强度、长时间使用的条件下，同样也会给人带来一定程度的危害。

电磁污染的防护办法：

防护电磁污染的有效办法是利用静电屏蔽的原理，建造屏蔽网、屏蔽罩或屏蔽室，以降低或隔离高频电磁场对人体的辐射。但这并不是积极的办法，这种办法对处于高强度、长时间电磁辐射下的工作人员是适宜的。控制电磁污染的根本途径是减少电磁辐射源的数量，降低辐射强度，限制电磁辐射空间。

当前，人们对电磁污染尚未引起重视。我们呼吁全人类提高控制电磁污染环境意识，建议各个国家、各个部门采取有效措施，控制电磁辐射对环境的污染。

习题4-4

1.什么是检波？为什么要进行检波？

2.什么叫电谐振？我们用什么方法来选择所需要接收的电磁波？