2014年7月16日

科學玩具-電磁-無線電對講機

前幾年,屏東至正國中的邱彥文老師提到他家附近的五金大賣場有出售一款無線電玩具,內附9V電池,要價只要99元,值得買來給小孩子玩玩看。因為與屏東相距頗遠,很難為了百元有找的玩具去一趟屏東,所以相約之後的某一天社群聚會時,再跟他做以物易物的交易,把手邊的氣墊足球玩具交換出去,做更有意義的運用。
既然是用來對話的玩具,一組就必須具備兩支低功率的無線電
收發距離雖然不足一百公尺,但是以玩具而言足以當作入門的初體驗

每支無線電上都有發射器及調製系統,藉由電源輸送來的信號加以修改出所需振盪頻率,進而發出傳遞信息的電磁波。最簡單的調製方法就是不斷地切斷、接上電源,就像以前發送摩斯密碼的動作一樣,而現代無線電在通訊時,涉及到振幅、頻率和相位等等參數的細微調整,而且同時間內更迭的參數往往不止一個,因此調製變得複雜許多。
只有兩個按鈕的簡易型外殼中,有簡單的收發裝置-喇叭
利用喇叭上的薄膜振動,可以接收聲音,也可以讓聲音從這裡發出

再來就是將調製後的訊號傳遞給共振天線,並發出振盪的電磁波,才能達到無線傳輸的夢想。通常頻率相同才可以互通有無,所以無線電玩具的收發頻率早就已經設定好了,根本無法調整,只有按住發話和鬆開收話這兩件事可做。不過如果是好一點的無線電,就必須先調整至相同的特定頻道,才能互通。
內部電路板上的元件可以產生振盪的電流,再由天線產生電磁波輻射
也可以擷取電磁波訊號,將其轉換成微小的振盪電流,再經過電晶體放大即可

不需要介質傳遞的電磁波產生之後,可以在任何空間行進,但是在傳遞時,同樣會受到反射、折射及繞射等等波的特性所影響。有些介質會吸收能量而影響電磁波強度,而傳遞距離的增長也會讓強度隨之減弱。不論是自然界早已存在的背景干擾,或者是人造的、設備本身的電磁雜訊,都會影響電磁波的訊號。當雜訊強度過大,就無法分辨哪些是需要的,那些是不需要的。

舉個例子來說,教師研習時當然會有講座在前面論述研習的主題內容,但要是旁邊有些人毫無顧忌地同時同地發表高見,完全不甩上面在講什麼,只自顧自地講自己的偉大經歷、前面有個觀點應該是如何如何、校內外豐功偉業、值得紀念的旅遊、團購怎麼買……balabala……就好像同時間有一堆人在講話,根本不知道該聽誰的。

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