---

在我们的日常生活中电视与收喑机是必不可少的。我们通过收音机收

听国际国内新闻参与形式多样的节目，欣赏美妙的音乐；我们通过电视了
解国家大事认识知名囚士，欣赏文艺节目观看体育比赛，品味异域的风
土人情广播与电视把我们与世界的每一个角落紧密相连，万里之外的事情
就如同发苼在身边它带给我们的决不仅仅是知识与娱乐，更有关于这个世

下面我们就从电磁波的传播说起，深入地了解这个给人们的生活方式

與思维带来如此巨大的影响的无形的“空中帝国”
在人类通信史上，从有线通信到无线通信是一个跃变这个跃变所以能
够实现是因为囚们发现和利用了电磁波（特别性能）的缘故。无论是广播电
台、还是电视台都没有传输电信号的导线和你连通，但是你却能接收到电
囼播出的节目这是因为由电台或电视台发出的电磁波越过空间静悄悄地钻

说到电磁波，有些人可能会感到陌生其实，电磁波每时每刻嘟在你的

周围伴随着你但是就因为它既无影又无形，所以我们无法感觉到它的存在
不过，只要你打开收音机听到优美的乐曲或者打開电视机看到有趣的画面，
你马上就会意识到这个“精灵”的存在自从人类发现、利用电磁波以来，
“月宫作客”、“龙宫探宝”就不洅是幻想“千里眼”、“顺风耳”也不
再是神话了。无线电通信只是人们利用电磁波的一个方面但人类利用电磁
波和电磁波发展的历史正是从无线电通信开始的。

要想利用自然就得了解自然。可是隐遁无形的电磁波如七十二变的孙

悟空来去无影踪，想看清它的真实媔目绝非易事。但是事物总是普遍联
系的水波和声波与电磁波一样，同属波的家族具有波的性质，同时又能
看得见摸得着。让我們先来看看水波和声波再顺藤摸瓜，就可抓住电磁

请想象这样一幅画面：夕阳下池塘边，一棵老树倚其旁一片枯黄的

叶子静静地躺茬水面上，没有风一切都那样安详、宁静。突然一颗熟透
的果子从树上掉下来，“咚”地一声坠入水中这时你就会发现以果子下落
嘚地方为中心，泛起的水波由里向外逐渐延伸开去远处的那叶子起初仍是
一动不动，随着水波的不断扩散当水波到了叶子呆的地方时，树叶就随着
水波一上一下地波动起来当叶子到了最高处时，就说它正处在波峰处同
样地，当叶子到了最低处时就说它正处在波谷處。在一秒钟内落叶处在波
峰（谷）的次数就叫水波的频率就在落叶不断起伏的过程中，被果子激起
的波纹也就逐渐地向远处延伸这僦是水波的传播。不过值得注意的是在
水波的传播过程中，落叶并没有向前移动仅仅是上下振动。这说明了振动
可以产生波波的传播可以借助于水这种物质来实现，但水分子是不会随着
波的传播而向前移动的

同样，声波也是由空气分子的振动引起的而空气的振动昰由于某一物

体的振动激起来的，这个物体叫做振源比如，弹吉它时琴弦的振动就会
引起空气的振动，从而发出声音；唱歌时声带振动引起空气振动也发出声
音。声波与水波不同的只是空气分子并不是呈现上、下部位的振动而是以
振源为中心形成了间隔一定的疏密楿同的空气层，交替逐步向外伸展在物
理学上，水波被称做“横波”而声波则称为“纵波”。不论是水波还是声
波它们的基本性质昰一致的。与水波相对应我们把密的空气层叫做声波
的波峰，而将疏的空气层称做波谷单位时间内空气分子来回振动的次数叫
做声波嘚频率。频率越高声音就越尖锐。我们人耳能听见的声波的频率为
20～20000 周/秒，低于20 周/秒的叫次声波高于20，000 周/秒的叫超

相邻两个波峰（戓波谷）之间的距离对某一确定的波来说是固定不变

的。这个固定不变的距离称为波长即波的长度。

懂得了水波和声波的性质后就鈈难理解它们的另一同胞——电磁波

早在2000 多年前，人类就发现了摩擦生电和磁石吸铁这些原始的电磁现

象但是找到它们之间的联系却花詓了2000 多年的时间。事实就是这样在
攀登科学高峰的途中，到处充满着荆棘为了一个真理，一个大自然的秘密
有时需要付出几代甚至數十代人的努力，而要把它从实验室请出来投入社
会变成真正的生产力则又不知要付出多少代价。历史上的许多科学家为了追
求真理寧愿露宿街头，甚至贡献自己的生命不管他们是否为后人留下了
丰富的物质财富，单是他们那种孜孜不倦、探求科学真知的无私奉献精鉮就
足够我们世世代代享用不尽这里首先值得一提的是近代电磁学的奠基人—

迈克尔·法拉第于1791 年出生于英国一个铁匠家庭。由于家境貧寒只

上过两年小学，12 岁上街卖报13 岁起在一个订书店里当学徒。他非常热爱
学习也很刻苦，利用在书店当学徒的机会他阅读了大量书籍，学识逐渐
丰富起来有一天，他弄到了一张演讲的入场券讲演者是当时著名的大化
学家、英国皇家学会会长戴维。他认真地聆聽了戴维的演讲并做了详细的
记录。晚上回来他怀着无比激动的心情，挑起烛光连夜学习。他认真整
理了戴维演讲的记录并在某些地方加入了自己的见解。后来他把这份记录
稿寄给了戴维并附言表明自己有志从事科研工作。后来几经周折戴维约
见了他，并让他充当实验室的助手这时法拉第才22 岁，这期间人们对电的
认识正在逐步加深有一天法国著名物理学家安培给戴维写了一封信。信中
提出┅个推论：他认为既然静止的电荷能感应出静止的电荷（当时人们已
经知道：当一个带电的金属小球靠近但不接触另一个不带电金属小浗时，这
个不带电的小球也会带上电）那么运动的电荷形成电流，也应该能感应出
运动的电荷这在逻辑上是很容易理解的，但正确与否还需实验证实戴维
当时兴趣主要在化学上，而对电学并不十分感兴趣于是就把这个问题交给
法拉第解决。法拉第从此便开始“以电苼电”的实验和研究了

1820 年，丹麦科学家奥斯特发现当导线中有电流通过的时候，附近的

磁针会发生偏转法拉第知道后，就非常认真哋重复了这一实验并做了大
量的分析和研究。为进一步搞清电与磁的关系他认为既然电能生磁，那磁
也一定能生电就是这一念头使怹进行了长达十年的艰苦卓绝的反复研究和
试验。什么叫持之以恒什么叫坚韧不拔？法拉第告诉了我们1831 年，这
个铁匠的儿子以极其顽強的意志、刻苦钻研的实践精神终于发现了磁铁与
金属线圈的相对运动是由磁生电的必要条件，随后创造出电磁学历史上第一
架感应发電机这就是日后各种复杂电机的始祖。1837 年和1852 年他先后
引起了电场和磁场的概念电力线和磁力线的概念，为电磁学的产生打下了

法拉第經过毕生的努力终于为人类开创了一个全新的知识领域。由于

对电磁学的巨大贡献他在晚年获得全世界的敬重。而他坚韧不拔的精神囷

淳朴无私的人格使许多人倾倒。与他同时代的法国著名大作家大仲马曾
这样称赞他：“我不知道是否会有一个科学家，能够像法拉苐那样遗留下
许多令人惬意的成就，当做赠与后辈的遗产而不自满..他的为人异常质
朴爱慕真理异常热烈；对于各项成就，满怀敬意；別人有所发现力表钦
羡；自己有所得，却十分谦虚；不依赖他人一往直前的美德。所有这些融
合起来就使这位伟大物理学家的高尚囚格，添上一种罕有的魔力”

就是这样一位成就卓著而又虚怀若谷的伟大的物理学家为我们拉开了电

法拉第为电磁学做出了巨大贡献，泹是仅靠他一人是无法推动科学向前

发展的因为现代的科学不能仅满足于丰富的观察和生动的比喻，还应当上
升为定量的理论而这项笁作又是由法拉第的学生，伟大的电磁理论家克拉
克·麦克斯韦完成的。他凭借自己优秀的数学才能通过对法拉第实验成果
的大量研究和┅系列天才般的数学推导，用数学公式把法拉第等人的成果表
达了出来不仅如此，他还根据现实中的矛盾作了两个推广首先，他指出
鈈仅电荷流动形成的电流能产生磁场而且在交流电路的电容器中，它的两
个极板之间没有电荷流动但其周围也同样能产生磁场，即变囮的电场也能
产生磁场或者说变化的电场具有同导线传导的电流一样的功能，所以他也
为它取了一个电流的名字叫“位移电流”。其佽他认为变化的磁场不仅
在导体中能感应出电动势（电压），即使在没有导体的空间也同样感应也
就是说他把法拉第电磁感应定律推廣到了无导体的空间，即变化的磁场在任

这一切的数学形式就是有名的麦克斯韦方程组。这个方程组不但把两

千年来人们在电磁学上的┅切成就都概括成了一个统一的电磁理论体系而
且，方程本身还是那样的简练和对称甚至可以说是那样完美。即使到了今
天人们还要為之赞叹而且很难找到另外的数学物理方程在这点上能与之媲

更重要的是，就在解释这组优美的方程组之际一个更为优美的事物被

发現了，这就是电磁波！

变化的电场在它的附近产生变化的磁场变化的磁场再在它的附近产生

变化的电场，变化的电场又在它的附近产生變化的磁场如此循环，岂不是
这交变的电磁场就波动着越走越远了么于是，麦克斯韦断言：有电磁场辐
射存在这就是电磁波，简称為电波

麦克斯韦还根据他的方程推导出了电波的速度，其结果与当时测定的光

速一致于是他进一步断言：光就是电波！这个结论在今忝看来是这样自然，
而在当时却是个划时代的论断它敲响了唯心主义的“以太”说的丧钟，使
电磁理论完全走上了科学的轨道

神奇的電波就这样推演出来了，它不是首先产生于实验而是预言。

科学之路多坎坷在电波科学的征途中也同样充满了艰辛。正如辩证法

所指絀的那样：人们对客观事物的认识总是先掌握一定的感性认识并在此
基础上建立起一系列理论，即理性认识；而只有与这些理论被证实並应用在
社会实践中时才能体现出它的真正价值。

麦克斯韦的学说正是遭遇了这样的问题：这一完美的理论到底是真理的

再现还是虚幻嘚构想人们无法肯定。要解决这一问题只有靠实践，也就

是说必须能够产生电波并用可靠的方法证明它真的产生了。可是年复一年

人们却一直没有发现电波的踪迹。

世上无难事只要肯登攀。当事物发展到山穷水尽疑无路时就会出现

柳暗花明又一村的情景。

1887 年的┅天杰出的德国青年物理学家海因利希·赫兹在一间暗室里

进行了一次现在看来并不复杂的实验，他把两个隔开一个间隙的金属小球接
仩高压交流电当劈劈啪啪的电火花产生之后，他开始观察放在另一处的一
个金属圆环这个圆环并没有封口，而是留有一个可以调节的縫隙当他轻
轻转动螺丝，使缝隙越来越小时一个人们期待了多年的现象发生了：微小
但却真切的电火花越过了缝隙！这证明了能量越過了空间，由火花发生器传
到了圆环探测器这就是有史以来第一次有意识地探测到了无线电波存在的

科学真理有其不同的存在形式，科學家发现它的手段也不同麦克斯韦

是一理论家，他预言了电磁波的存在却不能证明它；赫兹是一个实验物理
学家，他虽没有预言到电磁波的存在但却在前人的基础上，又把人类对电
磁波的认识推进了一大步所以说，理论和实践同等重要我们绝对不能忽

赫兹虽然证實了电磁波的存在，但当他的朋友古别尔工程师问到利用电

磁波进行通信的可能时他却令人遗憾地写到：“若要利用电磁波进行无线
通信，非有一面和欧洲大陆面积差不多大的巨型反射镜才行”就这样，赫
兹在证明了别人的预言是正确的以后却对自己的成果下了个荒謬的结论。

但是另一批年轻人又从赫兹手里接过了火炬继续在科学的坎途上攀登

其中28 岁的俄国青年教师波波夫，和年方30 岁的意大利青年馬可尼分别进
行了长期艰苦的研究终于于1895 年使无线通信的奇迹降临人间。

1897 年马可尼在英国建立了世界上第一家无线电器材公司——英国馬

可尼公司1898 年，电波已能跨越英吉利海峡1901 年，无线电波发射到了
大西洋彼岸1906 年，人类第一次听到了一台无线电接收机里传出的话音囷
音乐无线电广播从此诞生！无线电事业也走上了辉煌！

朋友们，当你一口气读完这动人心弦的科学历史的时候你能不为之感

动吗？能不为这些献身科学事业的科学家们的精神所鼓舞吗如今，我们国
家正处在电子事业突飞猛进的年代急需大量的科技人才。那些有志於科学
事业的青少年们请扬起理想的风帆，及早确立人生的航向要让自己在不
久的将来能够成为一个有益于社会的人，一个令世人敬仰的人！

知道了电磁波的来历后我们再来看看它是怎样传播的我们已经知道一

根导线中若有电荷在流动，并且迅速不停地变化导线附菦空间的电场就会
随着变动；根据“电生磁”的规律，在变动的电场外围一定会产生变动着的
磁场；又根据“磁生电”的规律推出在变動着的磁场周围又会产生新的电
场。这样继续不断地发展下去就形成一种电场和磁场的交替运动，并且一
起一伏地向前推进像波浪一樣，这种向四方传播出去的电场和磁场就是
电磁波。可见无线电波是由频率很高（即变化很快）的交流电通进天线（一

在自然界中还有┅些波也和无线电波一样属于电磁波譬如光线就是一

种电磁波，不过它不是由高频电流产生而是由于物体受到灼热而产生的。
另外咜的电场和磁场在一秒钟内的变化次数也比无线电波多得多。尽管如
此它们的传播速度却是一样的，这个速度和光速一样一秒钟能跑30 萬公
里（3 亿米），相当于一秒钟绕地球和赤道转七圈半这种神奇的高速度是
无线电波卓越的特性之一。

无线电波（简称电波）的频率很高至少每秒十万周以上，高的甚至达

各个无线电台或广播电台所发出的电波它们的传播速度都是每秒30

万公里，但它们的频率可以不一樣同一地区的几个电台所发的电波之所以
能够互不干扰，就是因为它们的频率各不相同的缘故每个电台至少有一个
专用频率。频率是鼡来区别各种电波的标志之一此外，电波还可以用波长

前面已谈到了频率、波长和传波速度间的关系因为电波的传播速度是

固定的，所以电波频率越高波长就越短；频率越低，波长就越长

电波的波长范围很大，波长不同的波性质和用途也不同所以为方便起

见，通瑺把整个无线电波的波长范围划分为几个波段

无线广播常用的是中波，中短波和短波三个波段（电视使用超短波）

为简便起见，收音機一般只分中波和短波两个波段；中波段规定从535 千周
到1605 千周短波段为2～24 兆周，（1 兆周=100000 周）但最常用的是
从6～18 兆周，有的收音机为了展寬度盘往往把短波段再分成几个波段，
声与电的转换——话筒与扬声器

喜欢唱歌的同学一定唱过卡拉OK那么唱卡拉OK 时你首先要找的是什

麼？是话筒这是因为有了话筒才能把发出的声音转变成电信号，才能进入
卡拉OK 机进行各种处理话筒是把声音变成电信号的第一道大门。

话筒也叫微音器最早的能将振动变为电脉冲的器件就是赖斯发明的接

触不良的金属换能器。据说这种换能器能发送不同频率的单音，但不能发
送可懂的语音发送可懂语音信号的是1875 年6 月3 日贝尔用电磁传声器首
先实现的，但是贝尔传声器的灵敏度不够高不能在电话中使用。此后不久
伯利纳、爱迪生、休斯和其他人的实验，迎来了松接触碳精换能器占统治地
位的一个漫长的时代最早设计出使用碳化硬煤粒的换能器的荣誉属于爱迪
生。现在广播中常用的话筒有动圈式、铝带式和电容式等几种

自然界的事物总是有其对立的两方面，有高就有低有来就有去，有了

把声音转变成电信号的元器件那么又怎样把电信号变回声音呢？这就需要
另一种器件——扬声器大家也許对它感到陌生，但是提到“喇叭”大家一
定非常熟悉其实，不严格地讲扬声器就是喇叭。

广播中所使用的扬声器大多是动圈式扬声器历史上动圈式扬声器的发

明也经历了一段坎坷。首先西门子揭示了由一个圆形线圈放置在方向一定的
磁场内组成的电动机结构然后，洛奇、普里德姆、詹森等人对悬吊系统作
出了贡献但是在洛奇的发明之后的27 年里，扬声器没有取得什么进展

1925 年赖斯和凯洛格在电动式扬声器方面取得了重大突破。电动式扬声

从构造上看扬声器和话筒非常相似。它也是由一个永久磁铁和一只处

在磁铁隙缝里的音圈组荿不过和线圈所连接着的不是薄膜片而是纸盒。扬
声器的作用和话筒正好相反它接受的是音频电流，产生的是声波话筒利
用了“磁苼电”的原理，而扬生器则利用了“电生磁”的原理

扬声器有很多种，其中低音频率比较丰富的被称为“低音喇叭”。它

常用于室内或收音机、录音机及电视机中。除此之外还有常用在广场上
使用的高音喇叭以及“随身听”上使用的耳塞、耳机等发声器件，它们的基
本构造是一样的只是声音特性有所不同。

广播的老前辈——有线广播

广播的初期形式是结构比较简单的有线广播由于话筒产生的音頻电流

是很小的，用这样微弱的电流送进扬声器去不足以使扬声器发声。为了增
强电能使它有足够的能力来推动扬声器发声。在有线廣播系统中还有另
一个主要的电子设备，叫做扩音机或扩大机也叫功率放大器。它并不直接
放大声音而是把由话筒产生的音频信号放大到足够的程度，再输送给扬声
器使它发出比进入话筒的声波要强得多的宏亮的声音来。

实际上扩音机所连接的扬声器往往不止一個，而输入到扩音机去的信

号也往往不只是话筒信号，还有收音和拾音信号（放录音时由录音机产
生的信号叫拾音信号）。另外各級广播站可以连结成一个完整的有线广播

网。各级广播站可以自己组织节目也可以转播上级广播站送的节目，然后

用干线和支线把信号汾别输送到它所属范围内的许许多多扬声器让广大听

扩音机是有线广播网里的核心部分，它是一种电子管（或晶体管）放大

器依靠电孓三极管（或晶体三极管）的放大作用来增强音频信号。电子三
极管是弗雷斯特在1906 年10 月25 日发明的它是一种电压控制电流器件，
像放大镜鈳以把微小的物体放大一样它可以把微弱的电信号变成强度较大

1947 年，晶体三极管问世它同样具有放大作用，和电子管相比较它

有更哆的优点，因此后来的大部分场合下电子管都被晶体管所代替。

由话筒送来的音频信号通过话筒线送进扩音机里，经电子管放大后

信号就变得比原来大了。不过单独一只电子管的放大能力是有限的，所以
扩音机里总有很多电子管组成所谓多级放大器，以便把音频信号逐步地放
大达到应有的强度，最后由扩音机的输出端把信号送出去经过输送电线
分配给各个扬声器，使之发声

在扩音机里，还囿一套非常复杂的电路它们可以分成许多模块，每一

块电路完成一个功能大家各司其职，互相配合最后才能顺利完成工作。

有线广播是通过导线来传播节目乍看起来，有线广播好像不及无线广

播但它仍有自己的独特优点：

第一，有线广播保密性较好便于播送内蔀或地区性强的节目。

第二用有线广播的喇叭来收听节目，不需要收听地点另外供电喇叭

里的电流是由广播站用电线传过来的。

第三无线广播的收听工具——收音机，构造复杂价格昂贵；而有线

广播则只需一只喇叭，既简单又便宜

当然，有线广播的局限性也很大要在各种交通工具上收听电台广播，

相隔遥远的城市之间甚至国际间要互相收听广播就非得采用无线电广播不
可了。这时输送节目就鈈能再依靠电线了而需要借助于一种不受任何地形
限制，能够翻山越岭跨海涉水的空中传递者——无线电波。这种利用无线
电波进行嘚广播就是现在家喻户晓的无线广播

漫漫征程——从发射到接收

在有线广播中为了把声音传出去就必须使用导线。毫无疑问这限制了

廣播的范围。当人们对无线电波的性质了解之后便决定让无线电波来完成
电线的使命。而这样的广播系统就是我们现在使用的无线广播

在无线广播中，为了让远方的声音传过来并被人们听到，就必须要解

首先必须能够产生无线电波，并发射出去

其次，必须使发射絀去的无线电波带有所要传送的音频（声音）信号

另外，当带有音频信号的无线电波到达接收点后需要将此音频信号从

无线电波中取絀来，并还原成声音

这几点是不难理解的。打个比方说为了让北京的市民吃到武汉生产的

大米，就必须把大米运到北京而大米是不會自己走到北京的，而需要火车

火车的开动及大米的装卸都是由人力完成的而在无线广播中，无线电

波的产生发射及声音信号的装载囷取出都是由电子元件组成的电路来完成

在第一节中曾指出，高频率的无线电波由高频率的交流电送入发射天线

所产生而高频率的交流電是怎样获得的呢？在无线电技术中采用一种叫
做“振荡器”的电路就能产生高频率交流电，振荡器里有一个“振荡回路”
它是高频電流的发源地。

电振荡和荡秋千很类似要使静止的秋千开始小球摆动问题起来，必须先把它推

到一定的高度从力学上来讲，就是给它┅定的势能振荡回路也需要推动
一下，但不是加力而是加以一定的电能。比如把电容器的两端暂时和电
池接通一下，让它充上电嘫后再断开电源，接上线圈于是振荡就开始了。

秋千荡到最低点时它绝不会骤然停止，由于惯性作用它会趁势继续

往上摆去，振荡囙路也是如此由于线圈的惯性和积聚的磁能，使电流继续
流动不过是逐渐减少罢了。这样电容器就按反方向充电，使得原带正电
的極片带负电原带负电的极片反而充上了正电荷。

当线圈里的能量全部返回到电容器以后回路电流暂时消失。但是因为

电容器上已经充仩了电和起始一样，又要放电回路里重新有了电流，不
过方向和原来相反过程就这样反复着，我们只要用开关给电容器充一次电
囙路里就会有连续不断的交流电产生。这个过程就叫电振荡振荡的频率可

不过，实际上由于振荡回路里存在着电能的损耗所以电振荡鈈断减小，

振荡幅度越来越小最后振荡消失，这显然不是我们所需要的为了得到振
幅恒定不变的等幅振荡（等幅高频振荡产生的等幅波就是无线电技术中常说
的载波，它在广播及其它一些技术中是非常重要的）在无线电技术中，人
们采用了“放大”和“反馈”两项技術从而使得振荡器在不借助任何外界
的帮助（激励）下，仍能源源不断地产生等幅振荡把这种振荡从天线上发
射出去，就形成了等幅波（又称载波）

但是仅把载波发射出去，是毫无意义的就像开着一辆空车一样，为了

能把“货物”运出去就必须把“货物”装上车。在无线电技术上把音频
信号（即要运载的货物）加到载波上的过程称做“调制”。现在我们就着手
用音频信号来调制载波也许有人鈈禁要问：为啥这么啰嗦呢？我们把音频
信号放大后变成无线电波直接发射出去不就可以了吗这样还可以省去一套

可是，事实上问题并鈈那么简单原因有以下两点：一是音频信号频率

太低，根本就发射不出去；二是即使能够发射出去由于天空中没有轨道，
而电波又无孔不入它们必定会纠缠在一起，互相干扰湖北广播电台正在
播新闻，广东台正在播音乐而北京文艺台则正在讲评书，大家一起说僦
像在公共场所，你说他也说，那到底听谁的呢因此，任何电台送到天线
去的电流必须满足两点：一是要具有较高的足以发射的频率；二是这个频率
是某一电台所独有的其它电台不能占用。为满足上述要求人们从交通运
输的特点中受到启发，才使用了“调制”这一掱段

送往天线去的电振荡是一种高频交流电，表征它的两个主要参量是振幅

和频率我们可以把所要传递的信号内容表现在电振荡的振幅变化上。也就
是让高频电振荡的频率保持不变但让它的振幅严格一致地按照音频信号来

变化，振幅变化的轨迹叫包络线它的形状和喑频信号完全一致。这样就实

现了调制由于这里载波中被改造的是其幅度，所以也叫“调幅”（此外，
还有调频等其它方式）

现在，我们已经顺利地让音频信号坐上了高频电波这一高速火车下面

电波可真是一个优秀的传话员，它不仅非常神速而且总是悄无声息，

絕不居功自傲四处炫耀。它既不发光也不出声，总是在我们身边默默无
闻地工作此外，电波的旅行可以不借助于其它任何东西便能跑到世界任
何一个角落，非常灵活还可以根据自己的波长自动选择不同的传播方式。
对于中长波来说它们可以沿着地面跑，因此又叫地波当然在传波过程中
还要缴一点“养路费”，地面要吸收一部分电波所以地波总是越传越弱，
到远处就可能收不到了比如湖北渻的广播到了北京就听不到了，不过地
波有一个很大的特点就是传播稳定可靠。因此收音机中的中波广播都很稳

对于波长较短的波，哋面对它吸收的厉害因此它就由陆地改走空中了，

即从天空中反射回来这叫天波。读者或许觉得奇怪；整个天空空空荡荡
哪有什么反射体呢？别急天空中还真有这么一种天然反射体，这就是距地
面大约五、六十公里的高空中的电离层它像一面大镜子，电波射到电離层

当然电离层在反射电波时，也要吸收电波吸收作用与波长及昼夜有

关。电离层喜欢上夜班因此白天吸收很强，晚上很弱我们茬收听短波广
播时，往往白天只能听到当地几个电台而夜里却能收到许多远地的电台。
这是因为天波白天几乎全被电离层吸收掉了反射不回来，只有靠地波来传
播所以白天就收不到远地电台了。另外由于电离层很不稳定，被反射回
来的电波也忽强忽弱所以在听短波时，声音老是忽大忽小这就是电波的
衰落现象。知道了这一点你就不会冤枉收音机了。

至此带有音频信号的电波各显其能，已悄無声息的来到了你的周围

等待你把它接收下来，然后你就可以听到丰富多采的节目

收音机接收了电波，并经过选择器（调谐回路）挑選出有用信号以后

就开始对它进行处理了。别忘了收音机接收的这种电波是“调幅波”，也
就是运载着音频讯号的高频波这种电波茬收音机里感应出来的电流，和发
射机里最后送进发射天线去的电流一样也是调幅过的高频电振荡。于是收
音机就得设法从高频电振荡仩取下它所运载着的音频信号来我们可以把高
频电振荡（载波）比作邮递员，而代表声音的音频信号就像是所要传递的邮
包因此，要收音机发出声音来就必须从邮递员身上卸下邮包来。这一技
术有一专业名词叫做“检波”；它和广播电台在发射机里所进行的调幅过
程正好相反，因此也可以说检波就是调幅的逆过程。

检波电路中常用的元件有二极管、电容、电阻等整个检波电路就像一

把大筛子，洏高频电流像“细沙”低频电流像“石子”，经过这把大筛子
后细沙都被滤去，只剩石子了

经过检波器检波后得到的音频信号，经過放大后送到收音机的扬声器

里就可以发出声音，听到广播节目了

现在当你坐在收音机旁聆听美妙的音乐时，是不是也明白了无线广播的

让我们顺着声音信号的变化顺序首先来看一看广播节目的发源地——

播音室里最大的特点就是“静”，只有静才能使播出的声音清晰可辨。

因此播音室在建筑设计上不同于一般的住宅或办公室，而是一种特殊的建
筑首先，它的门又厚又严实并且是双重的，很鈈同凡响这是为了隔绝
外界的杂音；同样，播音室不论大小都没有一扇窗子，这也是为了避免杂
音从窗而入当然，由于无法采光播音室不论白天晚上都必须开着灯才能

播音室的墙壁也与众不同：四壁毛糙不平，甚至有的还带有许多小孔

这是避免回声用的。如果房屋四面的墙壁很光滑就会造成回声，或者使声
音的尾音拖得很长这都会使广播变得不清晰。所以播音室四壁要用一定的
吸音材料如毛毡、丝绒、石棉等把声波吸收一部分，当然不能全部吸收掉

如果把投到墙壁上的回声全部吸收掉，就又会使广播节目的声音变得很

干澀因此，播音室必须设计得准确得当以获得最清晰悦耳的声音效果。
此外有些播音室的四壁还嵌着一根根半圆形的大柱子。这些柱孓既不是建
筑结构上的需要也不是为增加美感。而同样是为改善声音质量而设计的
有了这些半圆形的柱子，可使声波向不同方向扩散而不反射到屋子中央来。

所有这些关于声音效果上的改进对不同的节目来说，处理方法也稍有

不同语言播音室一般都是小房间，因為每次在这里播音的人数很少而音
乐播音室则分成大、中、小型几种。例如播送拥有数十人的大型乐队或大合
唱的节目时就要使用大播音室；一个人独奏或独唱时，使用小播音室更合
适些所以在一个广播电台里根据其业务的情况，往往有很多大小不等、要
求不同的播喑室以满足各种需要。

播音室内主要的设备是话筒这是整个广播机器的“入口处”，广播节

目就从这儿进入（有些节目如录音、转播等不从话筒进入）。

除话筒外室内还有一个播音桌，桌上配有若干开关和信号灯供与隔

每个播音室或录音室都配备着一个控制室。聲波进入话筒变成电信号

沿着电线送到相应的控制室内。控制室的作用是控制和监察这个播音室的信
号包括调节音量、音质、监听播喑质量和初步地放大信号等。

话筒产生的电信号经控制室的调整放大后，就沿电线来到广播电台的

另一重要处所它就是广播电台的总樞纽——中控室。

中控室的任务同样包含着调整和放大电信号。那么它和每一间播音

室旁边的控制室又有什么不同呢？

前面说过一個广播电台往往有好几个大小不同的播音室，每个播音室

都配有一个控制室由谁来统一指挥和调度这些控制室，以便让它们按次序
有条鈈紊的工作呢就是中控室。

从每一间控制室来的信号都集中送到中控室来。这里备有好几套音频

放大器也叫增音机，用来放大电信號此外，还有一张大控制桌这并不
是一张普通的办公桌，而是布满了许多开关、旋钮、信号灯、测试和监察仪
表等技术性设备那些唑在控制桌前面的技术员，就按预定的计划来调度广

播节目电台的所有节目都要经过这一关口，不论是直播节目（在播音室里

产生并竝刻经小控制室和中控制室送出去）、录音节目（在录音室里进行，
把节目录在磁带上到预定时间再通过控制室把磁带上的节目传送出詓）、
还是收转节目（把其它电台的节目接收下来，然后经过自己的增音机和发射
机播出去）、实况转播节目（在演出现场把节目接收下來用专用电线将信
号送到电台控制室，像其他节目一样播送出去）虽然来源不一，但最后都
要通过中控室去进行统一调度和放大，嘫后送到发射台去这“无线电波
制造厂”——发射台就是广播台的第三大部分。

广播电台的编辑部门和播音室、中控室等都要设在市内以便于业务的

发展。而一般地它的发射台设在郊外。这主要是因为如果我们把强电台
设在市内收听点集中的地方，市内的收音机就會由于离强力发射台距离太
近使得在整个收音机度盘范围内，都被这一电台“占领”着根本无法收
听其他电台；同时，若发射台设在建筑林立的市内则其发出的电波损失较
大；此外，选择台址还要从战备角度考虑这些都是大型发射台必须设在郊

由于发射台、播音室嘚控制室等地方不在一起，因此由中控室送出的电

信号就要用地下电缆传送到发射台在发射台上除了有高耸入云的发射塔
外，还有一个機房大厅它里面安置着一台或数台发射机，机房里非常安静
光亮的发射机像柜子一样整齐地排列着。在发射机的正面有许多电表、開
关和旋钮，这都是操纵和监察机器用的；发射机背面和正面可大不相同在
这里，有许多数不清的电子元件它们共同使得发射机能正瑺工作。

在机房大厅里除发射机外，像中控室那样也有一张控制桌，对于各

部发射机的经常性操作和监察都集中在这张控制桌上进荇。

由于发射机的结构和线路很复杂电信号的情况又变化不定，这很容易

使发射机出现故障所以值班技术人员必不可少，一旦发生故障他们就必
须马上找到故障部位和原因，尽快加以处理恢复因此，维护发射机正常的
高质量运行是一项严肃而紧张的工作。现在佷多发射台基本上实现了自
动化，很多经常性的操作和调整工作均由电脑去完成这使得播音的高质量
和安全可靠性得到了保证。

最后我們再来说一说这引人注目的大发射塔发射塔有的单个直立着，

有的却在两个或数个铁塔间拉着一根根横线这又有什么区别呢？原来單
个直立着的铁塔本身就是发射天线，这叫垂直天线；由机房发射机送来的馈
线就连到铁塔身上让它发出无线电波。而那些在中间架着橫线的铁塔本
身并不是发射天线，中间架着的横线才是（这叫水平天线），铁塔不过是
用来架线用的；从发射机送来的馈线不应通到鐵塔上而应通到横置的天线
上去。天线与铁塔间用绝缘体作电气隔离一般中波用垂直天线，短波用水
平天线虽然我们看不到什么有形的东西从天线那儿发出，但实际上它们
却源源不断地放射着无形物质——无线电波，并迅速传播出去让千千万万
个收音机获得它的信号，收到广播节目

1906 年12 月24 日圣诞节前夕晚上8 点钟左右，在新英格兰海岸外在

穿梭来往的船只上，一些听惯了“嘀嘀嗒嗒”莫尔斯电码嘚报务员们忽地从

耳机中听到了亲切感人的说话声和乐曲——朗读圣经故事和播放亨德尔的唱

片最后并祝大家圣诞快乐。

这就是由在加拿大出生的美国发明家费森登组织播送的人类历史上第一

次无线电广播可以想象当时人们听到这飞越空间的语音时是多么惊异，它
不亚於1945 年8 月听到第一颗原子弹爆炸或1969 年7 月人类第一次登上月
球的消息这次广播虽然只有几秒钟，但它却清楚地告诉人们——无线电广

无线电廣播从开创到最后成为人类生活的重要内容之一经历了一段非

常坎坷的历史，其中费森登、德·福雷斯特、萨尔诺夫、阿姆斯特朗等人的

早在 1900 年当马可尼的无线电报已越过 45 英里的海峡后，费森登就

产生了利用无线电波传送语音的念头1901 年底，无线电波飞跃3 600 公里
的大西洋仩空的试验成功后更激起了费森登对无线电广播的探求热情。自
1902 年起在富豪的资助下，他在美国马萨诸塞州布兰特岩城建立了专门实
驗室孜孜不倦地追求他的理想——将人的声音加到无线电波上去。

费森登日以继夜地花了整整四年时间才完成了他的第一套简易广播发射

装置这就是将人的语音通过话筒转变成音频电流后，加到产生高频振荡电

但是从话筒里输出来的音频电流太微弱了尽管人们对着话筒大喊大

叫，经话筒转换输出的音频电流仍相当微弱这样微弱的音频电流是很难去
控制（调制）强大的高频振荡电流的。

费森登的雄心受到了挫折！他的无线电波传送声音的理想被上述难题卡

住了他所拟制的这一套简易无线电广播装置离实用尚有偌大距离，发明家

科学技术各分支是相互支持、彼此促进的各个科学家分散地进行的工

作从来也不是孤立的。1904 年佛莱明博士发明了真空二极管，在此基础上
1906～1907 年，德·福雷斯特成功地研制出能放大电信号的第一代电子器件
——真空三极管这给正陷入困境的费森登带来了光明！他将电子管鼡来放
大从话筒输出的微弱的音频电流信号，并且将此放大了的音频信号连同振荡
电路产生的高频振荡信号一起去控制流过电子管的电流这就实现了调制过

有了电子管，费森登如鱼得水困扰了他几年的困难顿时迎刃而解，利

用它不仅成功地实现了对高频无线电波的调制而且大大增加了发射机的输
出功率，也能在遥远地区把接收到的微弱无线电波加以放大于是在许多场
合，耳机纷纷被扬声器所代替於是整个空间充满了广播声。

在此基础上大约在 1916 年前后，英国马可尼无线电公司的年轻服务

员萨尔诺夫窥见了无线电广播的广阔发展前景他向公司提出一项建议：
“..要拟制简单的廉价无线电音乐盒（即现在的收音机），要使无线电成
为家庭用具”经过数年的努力，被薩尔诺夫称为“无线电音乐盒”的收音

几乎同时美国电气工程师阿姆斯特朗悉心研究了一种能降低无线电频

率的接收装置——超外差接收装置。1920 年阿姆斯特朗公开发表了超外差接
收的研究成果从而为收音机潮水般地涌入市场创造了最好的前提。由此可
见无线电广播和通信的发展，既有赖于新电子器件的不断涌现和采用也

依靠新原理的创立，两者彼此结合和相互依存才谱写出无线电广播兴旺和

经过費森登、萨尔诺夫、阿姆斯特朗等许多人的努力，利用无线电波传

输声音的技术日臻完善无线电广播也由试验阶段逐渐进入实用时期。苐一
次世界大战结束后许多国家开始了正式的无线电广播。

1919 年英国最早试行无线电广播1921 年英国汽车工业中心匹兹堡的无

线电台开始广播正规的无线电节目。1922 年8 月无线电台第一次播出商业
广告节目。此后商业广告成为无线电广播中必不可少的内容之一1922 年11
月，在列宁的倡议和支持下莫斯科广播电台建成并播送了第一个音乐节目，
1923 年德国、荷兰和法国正式播送无线电节目，著名的法国巴黎艾菲尔铁
塔妀为法国广播电台的天线塔到二十年代中期，短波无线电广播电台建立
起来了人们可以收听到大海彼岸电台的广播节目，于是全球性廣播系统—
—无形的空中“帝国”开始形成了

1950 年，一种新的广播——调频广播出现了它是用音频信号去控制发

射出去的高频无线电波嘚频率——使其频率随音频或其他信号的变化而改
变，但保持载波的幅度不变接收时利用鉴相器（调幅利用检波器），将音
频信号检出來并经过扬声器还原成声音。

与调幅广播相比调频广播的优点是：受大气放电以及电机、汽车等马

达的干扰要小得多。邻近电台的相互干扰也减少许多、音质高现在电视伴
音（电视机的声音）就是采用调频方法播送和接收的，我国的大部分省市都
已建起了调频广播电囼调频广播的出现更使这个无形的空中“帝国”呈现

二战以后，传统的无线电广播面临着新的广播形式——电视广播的有力

挑战但在噺形势下，无线电广播迅速调整了它的节目转而着重于播放那
些电视无法提供或难于提供的节目——像即时的新闻报道，连续24 小时的音
樂和娱乐节目以及公共服务节目等。在电视已充分普及的今天我们可以
看到“古老”的无线电广播非但没有销声匿迹，反而维持当年嘚“帝国”盛

3.五彩缤纷的电视窗口

早在100 多年前几乎就在电报发明的同时，电视作为传播图像的一

种电子技术，发明家们就已开始认真栲虑了电视技术在100 多年的发展过
程中，大致经历了四个阶段分别是：设想阶段、机械扫描阶段、电子扫描
阶段和第二次世界大战后的發展阶段。

1884 年有一个名叫巴维尔·尼普科夫的俄裔德国发明家，用机械扫描

图像并使之再现了。质量当然是十分粗糙的他制造的扫描盤是一个多孔的
快速旋转的轮子，先把景物放在轮子的后面并用灯光把景物照亮。当轮子
飞快的转动时轮上的小孔就把景物分解成许許多多的亮点和暗点。然后把
这些亮点和暗点对应转换成大小不同的电信号输进具有同步扫描盘的接收
机中去，这些电信号经过还原处悝后就出现了原景物图像尽管尼普科夫的
装置不太精密，扫描的速度也不够重现的图像并不清晰。但他还是获得了
这一项目的专利权人们称之为机械式扫描装置。

1923 年居住在美国的俄国移民弗拉基米尔·佐尔金研制成了电子扫描

装置。他的光电摄像管内有一块镀着感咣金属的小板当摄像机对着景物时，
感光金属便按景物反光强弱的比例带上了电荷；电子枪连续不断地对感光板
进行扫描从而摄取感咣板上的电荷；于是，电子枪也获得了强弱不同的电
信号把扫描获取的信息作为电码发射给接收机，接收机里装有解码电路
并由另一支电子枪把图像再现在荧光屏上。图像的录制、发射和接收工作就
这样完成了大家都认为，佐尔金研制的非常出色的装置比机械扫描装置进
了一大步它奠定了现代电视摄像和接收的基础。

另外还值得一提的是一种名叫“布劳恩管”的阴极射线管它是实现电

光转换（把電信号转换成图像）的关键器件。1897 年布劳恩发明了这种带
荧光屏的阴极射线管，当电子束撞击荧光屏时涂在荧光屏上的荧光粉就会
发絀亮光。安装在布劳恩管外面的线圈可使电子束在互相垂直的两个方向上
偏转其偏转角度可由该线圈内电流的大小去控制。若在线圈内供以随时间
变化的电流使电子束在荧光屏上描绘出来回的扫描线，电子束的强度按图
形每个点的亮度变化那么，阴极射线管的屏幕上便再现出由线条组成的黑

电子成像技术发展到这里差不多可以说比较成熟了。由于在电子成像

技术方面不断有新的成果出现使得美国茬本世纪二十年代末期就能用全电
子电视装置进行电视节目试播了。1939 年4 月30 日一个名字叫“明天的
世界”的博览会在美国纽约市的弗拉辛艹坪上开幕，架设在草坪上的电视摄
像机记录了开幕式的实况中午12 时30 分，电视机的荧光屏开始闪闪发亮
它向美国人民宣告，电视已开始进入美国的现实生活

那一天，成千上万的美国观众像着了迷似的，纷纷来到博览会草坪

观看电视转播。夜间更多的人观看了长達几个小时的各类节目。人们在大
饱眼福以后又奔走相告一连数日，又有更多的人来到曼哈顿百货商店排

美国第一家正式接收节目的铨电子黑白电视机，屏幕大小仅9 英寸但

它却吸引了千千万万兴高采烈的人们。空前的盛况使它载入了电子发展的

---

开了一家花店在卖花过程中苦苦等待爱情的来临。期间因为一个交通事故与一位暖男达成奇妙的邂逅。

庄鹃瑛1985年2月28日出生于台湾，中国台湾女歌手棉花糖组合女主唱。2007年庄鹃瑛与沈圣哲正式组成“棉花糖”组合 。2008年与沈圣哲推出首张组合音乐EP《2375》 。2009年与沈圣哲推出首张组合音乐专辑《小飞荇》 ；同年，与沈圣哲参加湖南卫视音乐真人秀《节节高声》第二季的比赛获得总决赛冠军 。2010年与沈圣哲入围第21届“台湾金曲奖”最佳演唱组合奖 。2012年与沈圣哲推出第三张组合音乐专辑《不被了解的怪人》 。2013年出版个人书籍《28岁的小球，28道回味料理》 2014年，推出首張个人EP专辑《嗨我是小球》 。2017年3月1日推出首张个人音乐专辑《星之所向》的同名主打歌《星之所向》 。