刘诗伟，林周福，梁生辉

(华南师范大学物电学院，广东广州 510006)

0 引言

微波在现实生活中有多种用途，例如:微波通信、微波雷达、微波测速等［1-2］。本文介绍一种以微波作为载波来实现探测声音的实验方法，并且在实验室进行了测试。从实验结果看，能达到利用微波探测声音的目的。本实验原理简明，所用微波器件为实验室常见的微波器件，电路结构简单，易于实现。

1 实验原理

微波探测声音的原理与广播类似，它利用高频的微波信号来“载驮”所要传送的声频信号，也就是高频微波信号的振幅随所传送的声频信号的变化而变化。高频微波信号为“载波”，调制微波的声频信号为“调制信号”。经过调制后的高频信号为调幅波。

设载波信号电压瞬时值表示式为:

调制信号电压的瞬时值表示式为:

式(1)和(2)中Ω、F分别为调制信号的角频率和频率。载波为远高于调制信号频率的正弦波。

调制的作用是使载波的振幅Vcm随调制信号vΩ而相应的变化，从而得到调幅波。调幅波振幅变化的轨迹即波峰点的连线称为包络线［3-4］。调幅波包络线的瞬时值为:

于是，可写出调幅波的瞬时值表示式:

式(4)中，VΩm/Vcm称为调幅指数，用ma表示。

语言、音乐等都不是单音频信号，而是由很多不同频率的波合成，它们不是标准的正弦信号。对于非正弦的周期信号，可以分解为多个不同频率的正弦波信号。典型的调幅波的频率成分，可以由它的瞬时值表示式推导出来，即

这表明单音信号(即调制信号是正弦信号)的调幅波由三部分频率分量组成，即载波分量 ω0、上边频分量 ω0+Ω和下边频分量ω0－Ω。……