无线电波的发射与接收

《无线电波的发射与接收》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章无线电波的发射与接收我们在物理学的学习中知道，通有交流电的导线，会在它周围产生变化的磁场，变化的磁场又能在它周围引起变化的电场，而变化的电场还将在它周围更远的空间引起变化的磁场。这种不断交替变化，由近及远传播的电磁场就叫电磁波。无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。无线电广播、电视广播都是利用无线电波进行传播信号的。现代通讯离不开无线电波。本章将介绍无线电波的波长、频率、波段划分，以及它的发射与接收。第一节无线电波的波长、频率与波段划分一、无线电波波段的划分表1-1无线电波波段的划分波段名称频段名称波长范围频率范围用途超长波甚低频VLF104〜105m30〜3kh

2、z海上远距离通信长波低频LF103〜104m300〜30kHz超远程无线电通讯和导航中波中频MF2×102〜103m1500〜300kHz无线电广播中短波中高频IF50〜2×102m6〜1.5MHz电报通讯短'波髙频HF10〜50m30〜6MHZ无线电广播、电报通讯米波甚高频VHF1〜10m300〜30MHZ无线电、电视广播、导航分米波特高频UHF1〜10-1m3000〜300MHZ电视、雷达、无线电导航厘米波超高频SHF10-1〜10-2m3×104〜3×103MHZ^雷达、卫星通讯、接力通讯毫米波极髙频EHF10—3〜10一2m3×105〜3×104MHZ电视、雷

3、达、无线电导航6亚毫米波超极高频10一3m以下3×105MHZ以上无线电接力通讯理论和实验都可以证明，无线电波在真空中的传播速度跟实验测得的光速相等，即C=3.0×108m/s无线电波在一个振荡周期T内传播的距离叫做波长。波长、频率和无线电波传播速度c的关系为λ=c/f式中：λ一无线电波的波长，单位m；c一无线电波的传播速度，单位m/s;f一无线电波的频率，单位HZ无线电波的波长从不到一毫米到几十千米（频率范围由几十千赫到几十万兆赫）。通常根据波长〔频率）把无线电波划分成几个波段，如表1-1所示。二、无线电波的传播无线电波是横波，即电场和磁场的方向都跟波的传播方向垂直

4、。在无线电波中各处的电场强度和磁感应强度的方向也总是互相垂直的，如图1-1所示。不同波长的电磁波，传播特性不相同；其传播方式大致可分为地波、天波和空间波三种形式。(一）地波沿地球表面空间向外传播的无线电波叫地波，如图1-2(a)所示。波具有衍射特性，当无线电波的波长大于或相当于山坡、建筑物等障碍物的尺寸时，它可以绕过障碍物继续向前传播。地球是导体，地波沿地面传播时，地球表面因电磁感应而产生感应电流，因此要消耗能量，并且能量损耗随频率升高而增大。考虑到能量损失，只有中、长波才利用地波方式传播。由于地波传播稳定可靠，在超远程无线电通讯和导航等方面多采用中长波。图1-1无线

5、电波传播示意图(二)天波依靠电离层的反射作用传播的无线电波叫做天波，如图1-2(b〕所示。在地球表面的大气层中，大约在60km到400km6的范围内，由于太阳光的照射，气体分子分解为带正电的离子和自由电子，这就是电离层。电离层一方面可以反射无线电波，反射本领随频率增大而减小。实践表明，波长短于10m的微波会穿过电离层飞向宇宙，它只能反射短波或波长更长的无线电波。电离层另一方面要吸收无线电波，吸收本领随频率减小而增大，中波和中短波一部分被吸收，因此，只有短波多采用天波方式传播。天波传播受外界影响较大，它与电离层强度、太阳辐射强度等多种因素有关，.由于这些原因，收音机夜晚

6、收到的电台比白天多，(三）空间波沿直线传播的无线电波叫做空间波，它包括由发射点直接到达接收点的直射波和经地面反射到接收点的反射波，如图1-2(C〉所示。图1-2无线电波的传播途径由于地球表面是圆球形的，沿直线传播的微波不能传播很远，一般为几十千米。空间波受大气干扰小，能量损耗小，接收到的信号较强而且较稳定，所以电视、雷达都采用以空间波方式传播的微波。第二节无线电波的发射一、载波的调制与解调(一）载波6无线电广播是利用空中传播的电磁波来传递语言和音乐的。由于低频电磁波的辐射需要足够长的天线，而且能量损失大，所以，低频信号不能直接由天线发射。只有波长足够短，即频率足够高的

7、电磁波,才能有足够的能量由天线辐射出去。因此，无线电广播要用高频电磁波载上低频信号传播到空间去。在无线电广播中，通过高频振荡电路产生的高频、等幅电磁波，叫做载波。载波是运输工具，起运载低频信号的作用。调相&1-3调辐，调频，调相(二）调制用低频信号控制高频载波的过程叫做调制，低频信号叫调制信号。如果载波的幅度被低频信号控制，这种调制叫调幅；如果载波的频率被低频调制信号所控制，这种调制叫调频；如'果载波的初相被低频调制信号所控制，这种调制叫做调相；如图1-36所示。经过调制后的电磁波叫已调波，它可以通过天线向空间辐射出去。不同的广播电台，采用不同频率的