《电子实训——超外差式接收机》内容

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1、电子课程设计-２７-第1章基础无线电物理学及电波理论电磁波在日常生活中无时不在，无刻不在。从物理学的角度看，电磁波是电磁场的一种运动形态。电可以生成磁，磁也能带来电，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场。变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，所以电磁波也常称为电波。1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，并推导出电与光具有同样的传播速度。1887年德国物理学家用赫兹用实验证实了电磁波的存在。如果把每个波段的频率由低至

2、高依次排列的话，它们是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。1.1电磁波频率、周期与波长在气温是15摄氏度的时候，声音在空气中传播的速度约是340米/秒，而电磁波的传播速度约为300,000,000米/秒。电磁波的频率、波长和周期是三个表达一个电磁波内在性质的重要单位：（1）频率（f）指的是电磁波在一秒钟内电磁波振动方向改变的次数；（2）波长（l）则是电磁波的另一个表达单位，指的是电磁波每个周期的相对距离，它可以通过电磁波的传输速度除以频率算出。低频率的电磁波有着较长的波长，较高频率的电磁波

3、有着较短的波长。（3）周期（T）与频率和波长之间的关系为。无线电波波段划分波段名称波长范围(m)频段名称频率范围超长波长波中波短波1,000,000~10,00010,000~1,0001,000~100100~~1010~11~0.10.1~0.010.01~0.001甚低频低频中频高频甚高频特高频超高频极高频3~30KHz30~300KHz300~3,000KHz3~30MHz30~300MHz300~3,000MHz3~30GHz30~300GHz超短波米波分米波厘米波毫米波人们发现了电磁波之后，利用它

4、发展了无线电技术，电磁波给人类社会带来了深刻而又巨大的变化，由此开辟了电子技术的新时代。今日的天空，已充满了各种人为或自然的，频率不同、功率不同、包含信息各异的电磁波。1.2无线电波段划分及主要传输途径频率从几十Hz(甚至更低)到3000GHz左右(波长从几十Km到0.1mm左右)频谱范围内的电磁波，称为无线电波。发信天线或自然辐射源所辐射的无线电波，通过自然条件下的媒质到达收信天线的过程，就称为无线电波的传播。无线电波的频谱，根据它们的特点可以划分为几个波段。根据频谱和需要，可以进行通信、广播、电视、导航和

5、探测等，但不同波段电波的传播特性有很大差别。电子课程设计-２７-1.3电波主要传播方式电波传输不依靠电线，也不象声波那样，必须依靠空气媒介帮它传播，有些电波能够在地球表面传播，有些波能够在空间直线传播，也能够从大气层上空反射传播，有些波甚至能穿透大气层，飞向遥远的宇宙空间。  任何一种无线电信号传输系统均由发信部分、收信部分和传输媒质（信道）三部分组成。传输无线电信号的媒质主要有地表、对流层和电离层等，这些媒质的电特性对不同波段的无线电波的传播有着不同的影响。根据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响，

6、可将电波传播方式分成下列几种：（1）地表传播对有些电波来说，地球本身就是一个障碍物。当接收天线距离发射天线较远时，地面就象拱形大桥将两者隔开。那些走直线的电波就过不去了。只有某些电波能够沿着地球拱起的部分传播出去，这种沿着地球表面传播的电波就叫地波，也叫表面波。地面波传播无线电波沿着地球表面的传播方式，称为地面波传播。其特点是信号比较稳定，但电波频率愈高，地面波随距离的增加衰减愈快。因此，这种传播方式主要适用于长波和中波波段。（2）天波传播电子课程设计-２７-声音碰到墙壁或高山就会反射回来形成回声，光线射到镜

7、面上也会反射。无线电波也能够反射。在大气层中，从几十公里至几百公里的高空有几层“电离层”形成了一种天然的反射体，就象一只悬空的金属盖，电波射到“电离层’就会被反射回来，走这一途径的电波就称为天波或反射波。在电波中，主要是短波具有这种特性。电离层是怎样形成的呢？原来，有些气层受到阳光照射，就会产生电离。太阳表面温度大约有6000℃，它辐射出来的电磁波包含很宽的频带。其中紫外线部分会对大气层上空气体产生电离作用，这是形成电离层的主要原因。电离层一方面反射电波，另一方面也要吸收电波。电离层对电波的反射和吸收与频率(

8、波长)有关。频率越高，吸收越少，频率越低，吸收越多。所以，短波的天波可以用作远距离通讯。此外，反射和吸收与白天还是黑夜也有关。白天，电离层可把中波几乎全部吸收掉，收音机只能收听当地的电台，而夜里却能收到远距离的电台。对于短波，电离层吸收得较少，所以短波收音机不论白天黑夜都能收到远距离的电台。不过，电离层是变动的，反射的天波时强时弱，所以，从收音机听到的声音忽大忽小，并不稳定。（3）视距传播视距传播是