【導(dǎo)讀】無(wú)線廣播曾經(jīng)是上個(gè)世紀(jì)的人們快速獲得資訊和實(shí)時(shí)娛樂(lè)節(jié)目的手段。商用廣播包括有中波調(diào)幅（AM），短波調(diào)幅和調(diào)頻（FM）廣播等。調(diào)頻廣播由于使用更高的無(wú)線頻段，可以提供更加優(yōu)質(zhì)聲音，容納更多的電臺(tái)，現(xiàn)在仍然流行于都市人們生活中。
下面是1935年人們可以獲得的商用調(diào)頻廣播接收機(jī)，配有優(yōu)質(zhì)大型音箱。那個(gè)時(shí)候它經(jīng)常被放置到舞臺(tái)上，令聽(tīng)眾們辨別現(xiàn)場(chǎng)鋼琴演奏的聲音與它播放出從調(diào)頻電臺(tái)發(fā)出的音樂(lè)之間的區(qū)別。
1935年電子管調(diào)頻收音機(jī)
由于工作頻段高（通常在50Mhz~115Mhz），信號(hào)調(diào)制解調(diào)復(fù)雜，早期的調(diào)頻收音機(jī)比較昂貴和稀少。作為業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者通常也不會(huì)制作調(diào)頻接收機(jī)，而是選擇調(diào)幅接收機(jī)制作。
現(xiàn)在的調(diào)頻接收機(jī)已經(jīng)從電子管，發(fā)展到全數(shù)字化了。下圖顯示的是單片調(diào)頻廣播接收模塊RDA5807M。外部只需配有少量的器件，就可以完成調(diào)頻廣播所有接收功能，它的價(jià)格只有幾塊錢(qián)人民幣。
安裝傳統(tǒng)的調(diào)幅、調(diào)頻收音機(jī)，需要對(duì)接收電路上的調(diào)諧放大電路參數(shù)進(jìn)行繁瑣的調(diào)試過(guò)程，這使得制作過(guò)程變得困難和琢磨不定。
RDA5807M調(diào)頻收音機(jī)接收模塊
而使用RDA5807則不需要任何電路調(diào)整，制作調(diào)頻接收機(jī)的過(guò)程方便和快捷。現(xiàn)在它成為青少年無(wú)線電愛(ài)好者接觸學(xué)習(xí)無(wú)線電技術(shù)的新寵。
RDA5807M采用I2C總線完成選臺(tái)和音量控制，制作者通過(guò)配有外部單片機(jī)（業(yè)余愛(ài)好者選擇Arduino）完成控制。
RDA5807靈敏度很高，外部只需要給RDA5807M引入1.8~3.3V的工作電源，接上耳機(jī)或者喇叭就可以收聽(tīng)當(dāng)?shù)卣{(diào)頻廣播了。在它的天線引腳隨便加入一段引線，便可以提高接收廣播的數(shù)量和音質(zhì)。
RDA5807內(nèi)部功能框圖
RDA5807內(nèi)部除了射頻放大和正交信號(hào)降頻電路還是用模擬電路，其余部分都采用的數(shù)字信號(hào)處理的方式完成音頻立體聲音的解調(diào)和放大輸出。
通過(guò)I2C總線還可以讀取內(nèi)部對(duì)接收信號(hào)強(qiáng)度數(shù)值（RSSI），反映了接收機(jī)從天線獲得無(wú)線信號(hào)的大小，它采用對(duì)數(shù)方式表示信號(hào)的幅值。
下面通過(guò)單片機(jī)設(shè)置RDA5807接收頻率范圍從80Mhz，掃描到110Mhz，每隔25kHz采集一個(gè)RSSI數(shù)值，便可以反映出當(dāng)?shù)卣{(diào)頻廣播頻道的無(wú)線頻譜分布情況。
通過(guò)RDA5807采集FM無(wú)線信號(hào)接收強(qiáng)度
將采集到的RSSI按照頻率繪制出來(lái)，可以看到周五下午北京海淀地區(qū)可以接收到的調(diào)頻廣播電臺(tái)的總數(shù)大約是22個(gè)。
這些調(diào)頻廣播電臺(tái)信號(hào)很強(qiáng)，RDA5807模塊基本上不需要外置天線便可以接收到清晰的立體聲調(diào)頻廣播節(jié)目。
通過(guò)RDA5807獲得當(dāng)?shù)卣{(diào)頻廣播信號(hào)的RSSI
RDA5807接收到無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)度（RSSI）反過(guò)來(lái)也可以獲得接收模塊與發(fā)射機(jī)之間的距離信息。
手邊有一臺(tái)DS345 數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，它的最高輸出頻率為30MHz。
將其設(shè)置輸出頻率在29Mhz附近，輸出波形為方波信號(hào)。方波信號(hào)是奇諧信號(hào)，它只包含有基波以及奇次諧波（3，5，7等）。它的三次諧波頻率為87Mhz。在87Mhz附近，本地沒(méi)有調(diào)頻廣播電臺(tái)。
DS345信號(hào)發(fā)生器
將DS345輸出的方波信號(hào)，引到一根30厘米長(zhǎng)的天線上。其中的三次諧波無(wú)線電能量就輻射到周?chē)目臻g。
設(shè)置RDA5807模塊接收頻率為87Mhz，它可以接收到信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)。RSSI的強(qiáng)度超過(guò)了50，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于附近調(diào)頻廣播的信號(hào)強(qiáng)度。
由于信號(hào)發(fā)生器頻率是固定的，所以RDA5807音頻并沒(méi)有輸出。從它接收到的RSSI可以反映出它天線上的無(wú)線射頻信號(hào)強(qiáng)度。
采集RDA5807距離信號(hào)源天線不同距離下的RSSI強(qiáng)度
將RDA5807放置在可以移動(dòng)的導(dǎo)軌上，采集它距離信號(hào)發(fā)源天線不同的距離下所對(duì)應(yīng)的RSSI信號(hào)的強(qiáng)度。
在靠近天線附近，RSSI大約是60左右。隨著距離增加到140厘米，RSSI逐步降低到45。
為了能夠準(zhǔn)確反映接收模塊距離信號(hào)天線之間的距離，需要將發(fā)射天線的長(zhǎng)度減少到10厘米左右，RDA5807的RSSI信號(hào)變化范圍就會(huì)很大。
RDA5807的RSSI信號(hào)與距離信號(hào)源天線距離之間的關(guān)系
這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，通過(guò)使用簡(jiǎn)單的RDA5807模塊，可以方便間接測(cè)量到接收機(jī)與天線之間的距離。這給全國(guó)大學(xué)生智能車(chē)中的“信標(biāo)組”中的導(dǎo)航信號(hào)提供了新的一種可能性。
這種方案也有一個(gè)缺點(diǎn)，就是RDA5807的RSSI信號(hào)變化相對(duì)比較緩慢。從實(shí)際信號(hào)強(qiáng)度的變化，到RSSI穩(wěn)定輸出之間大約需要0.3秒鐘的時(shí)間。在實(shí)際運(yùn)動(dòng)控制中，還需要結(jié)合其它信標(biāo)檢測(cè)方法共同獲得位置信息。
現(xiàn)在，收音機(jī)的制作變得越來(lái)越簡(jiǎn)單了。它的原理也發(fā)生了巨大的變化。從最初的模擬信號(hào)的放大、解調(diào)的過(guò)程，都變成了數(shù)字信號(hào)處理，這適合了數(shù)字時(shí)代原住民中青少年制作的需要，原來(lái)的無(wú)線電愛(ài)好者的樂(lè)趣將會(huì)逐漸成為一種回憶。
推薦閱讀：
降低開(kāi)關(guān)電源輸出 “紋波與噪聲” 10大招！
