无线电波原理.ppt

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1、无信线电通无线通信的概念利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的通信方式称为无线电通信，简称无线通信。我们身边有哪些无线通信应用无线通信的发展1876年贝尔发明了电话1895年意大利人马克尼和俄国人波波夫利用电磁波实现了无线通信1837年莫尔斯电码无线电波的传播无线电波段划分无线电波的干扰无线电波传播基础无线电微波红外线可见光紫外线X射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波调幅无线电调频无线电海事无线电光纤电视(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段1041051061071

2、08109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024移动无线电一般将频率低于3×1012Hz的电磁波称为无线电波一．无线电波段的划分波段名称波长范围频率范围频段名称主要传播方式和用途长波(LW）1000~10000m30~300KHz低频（ＬＦ）越洋通信远距离导航中波(MW)100~1000m300KHz~3M中频（ＭＦ）船用通信、飞行通信广播、业余无线电通信、短波(SW)１０~１００m3~3

3、０M高频（HＦ）广播、通信超短波(VSW)１~１０m30~300M甚高频（ＶHＦ）电视广播、调频广播、雷达微波分米波(USW)１０~１００cm300MHz~3G特高频（ＵＨＦ）移动通信、中继与卫星通信、电视广播、雷达厘米波(SSW)１~１０cm3~3０G超高频（ＳＨＦ）中继与卫星通信、雷达毫米波(ESW)1~10mm30~300G极高频（ＥＨＦ）微波通信、雷达长波中波短波超短波微波二、无线电波的传播方式问题讨论:为什么不同波段的无线电电波采用不同的传播方式?知识拓展地波传输（长波、中波信号的传播方式

4、）:沿地球弯曲表面传播，适用于波长在200m以上的中、长波。由于大地表面是导体，当电磁波在其表面传播时，一部分能量将被损耗掉，且频率越高，损耗越大。短波天波传输（短波信号的传播方式）：适用于10m-200m的短波。电磁波到达电离层后，一部分能量被吸收，一部分被反射、折射到地面。当频率升高时，电磁波被电离层吸收的能量增加，当频率升高超过一定值时，电磁波将会穿过电离层，不再返回地面。微波直射波（微波信号的传播方式）波长≤10m的电磁波,不再适用电离层传播，而是沿空间直线传播，利用直射和反射实现电磁波的传

5、播。通常，50米高的天线通信距离约50公里。卫星通信中国实用通信广播卫星中国试验通信卫星“东方红2号”理想情况下，无线信号在从发射器到接收器间的一条直线上传播。实际情况下，由于障碍物等环境的影响，无线信号的传播将发生反射、衍射和散射三种现象。无线电波的传播反射：当信号遇到表面大于信号波长的障碍物（地球表面、高建筑物、大型墙面）产生。衍射衍射：当信号遇到大于波长的不可穿透物的边缘（如尖锐不规则的边缘物）产生。散射散射：当信号遇到比波长更小的物体（如树叶、街牌、灯柱）时产生。电波的多径传播快衰落多径传播

6、使得接收信号的幅度和相位会产生快速变化，称为快衰落。克服方法主要是各种分集方式。发射端散射阴影散射直视路径反射接收端衍(绕)射慢衰落（阴影衰落）由于建筑物、地形起伏等障碍物对传播路径的阻挡，在障碍物后面会形成“阴影区”，造成接收信号强度缓慢变化，称为慢衰落。克服方法主要是加大发射功率，增加接收灵敏度。慢衰落多普勒频移当接收端与发射端之间存在相对运动时，接收端接收到的信号频率与发射端的信号频率不相同，这种现象称为多普勒效应，接收频率与发射效率之差称为多普勒频移。频移大小和相对速度成正比，相对速度越快，

7、频偏越大；频偏越大，数据误码率就越高若接收端朝向发射端方向运动，则多普勒频移为正（接收信号频率上升）；反之若接收端背向发射端方向运动，则多普勒频移为负（接收信号频率下降）多普勒频移三、无线电波的发射1.有效的向外界发射电磁波的条件是什么？⑴要有足够高的振荡频率，因为频率越高，发射电磁波的本领越大。⑵振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。（3）减小电感和电容，提高振荡频率。（4）增大电容器极板距离，既能提高振荡频率，又能扩大辐射空间。传输线中的电信号转化成

8、自由空间的电磁波有效的接收或发射电磁波什么是天线？天线的基本原理改造LC振荡电路——由闭合电路成开放电路（如图）2.采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波？＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－为了使开放电路中产生振荡电流，常用如图所示的方法，使振荡器的线圈L2靠近开放振荡电路的线圈L1。当振荡器中产生高频振荡电流时，由于互感作用，就可以在开放振荡电路中产生相同频率的振荡电流，这种方法叫做感应耦合。3.发射无线电波的装置：问题：我们要传递的信号不是高频振荡电