初识无线电系统解析
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课题一 初识无线电系统
主要内容：
无线通信系统的基本工作原理 发射设备的基本原理和组成 接收设备的基本原理和组成
无线电波的基本特点
无线通信系统组成框图
无线通信系统的各部分作用
信息源：提供需要传送的信息 变换器：待传送的信息（图像、声音等）与电 信号之间的互相转换 发射机：把电信号转换成高频振荡信号并由天 线发射出去 传输媒质：信息的传送通道（自由空间） 接收机：把高频振荡信号转换成原始电信号 受信人：信息的最终接受者
长距离点与点通信 广播、船舶、飞行通信
中波MW 102~103m 中频(MF)
短波SW
米波 分米波 厘米波 毫米波
10~102m
1~10m 1~10dm 1~10cm 1~10mm
高频(HF)
3~30kHz
短波广播、军事通信
电视、调频广播、雷达 雷达、中继、卫星通信 射电天文、卫星、雷达
甚高频(VHF) 30~300MHz 超高频(SHF) 3~30GHz 极高频(EHF) 30~300GHz
超外差调幅收音机各部分作用
中频放大器：将混频器输出的中频信号进行放 大，为检波器提供峰-峰值约为1V的调幅波信号。 检波器：将中频放大器输出的中频信号（调幅 波）变换成音频信号。 低频放大器：将检波器输出的音频信号进行放 大，使之具有足够大的功率以推动扬声器发声。
fi = fI – fc
fc :输入混频器的高频调幅波的载频 fI :本振信号频率 fi :输出中频调频波的中频
高频信号的载频fc是随不同广播电台而异。 本振信号频率与高频放大器的谐振频率同步变 化 中频维持不变。
思考与练习
⒋如接收的广播信号频率为936kHz ，中频为 465kHz ，问接收机的本机振荡频率是多少？ 解：
fI = fc + fi
本机振荡频率fI = 936 kHz +465 kHz =1401 kHz
发送设备的基本原理和组成
1)
2)
信号在空间直接发送存在的问题 天线尺寸 天线尺寸与被辐射信号的波长相比拟时（波 长λ的1/10~1），信号才能被天线有效的辐射 出去。对于音频范围20Hz~20kHz来说，这样 的天线不可能实现。 信号选择 如果直接发射，多家电台的发射信号频率范 围大致相同，接收机无法区分。
信号的“卸载”——解调
1)
2)
什么是解调？ 从高频已调波信号中“取出”调制信号的过程。 解调的三种方式 ①对调幅波的解调——检波 ②对调频波的解调——鉴频 ③对调相波的解调——鉴相
典型接收设备的组成框图
超外差调幅收音机各部分作用
接收天线：接收从空间传来的电磁波并感生出微小的高 频信号。 高频放大器：从中选择出所需的信号并进行放大，得到 高频调幅波信号u1(t)。 本地振荡器：产生高频等幅振荡信号u2(t)。u2(t)比u1(t) 的载频高一个中间频率，简称中频。 混频器：将高频的调幅波与高频本振信号的等幅波进行 非线性变换，使之变成中频的调幅信号输出。
无线电波的基本特点
无线电波是一种电磁波，其传播速度与光速相 同，且有λ=c/f。 无线电波具有直射、绕射、反射与折射等现象。 无线电波的三种传播途径（如图）：
电磁波波谱图
无线电波的波段划分表
波段名称 波长范围 频段名称 频率范围 主要用途
长波LW
103~104m 低频(LF)
30~300kHz 300~3000kHz
特高频(UHF) 300~3000MHz 电视、雷达、移动通信
小
无线通信系统； 无线通信系统由发射设备、接收设备和传输媒 介三部分组成； 无线电信号的发射与接收的关键是调制与解调； 高放、混频、本振、调制、解调等相关知识是 本课程要解决的问题； 了解无线电信号所具有的基本特点是必备的基 本知识。
①调幅：频率和相位不变，振幅变化。 ②调频：振幅不变，瞬时频率变化。 ③调相：振幅不变，瞬时相位变化。 调幅波：调幅获得的已调波。 调频波：调频获得的已调波。 调相波：调相获得的已调波。 调频和调相统称为调角。
典型发送设备的组成框图
调幅式无线电广播发射机各部分作用
话筒：将声音信号转换成电信号。 低频放大器：放大电信号，输出足够强的调制 信号。 高频振荡器：产生频率稳定的高频振荡信号。 高频放大器：放大振荡器产生的高频振荡信号。 高频功放及调幅器：放大载波信号的功率，同 时用调制信号对载波进行调幅。 天线：将已调信号以电磁波形式辐射出去。
问题的解决——调制
⑴什么是调制？ 把待传送信号“装载”到高频振荡信号上的过程。 ⑵三种信号 调制信号、载波信号、已调信号 ⑶三种方式 调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）
三种信号
调制信号 携带有信息的电信号。
载波信号 未经调制的高频振荡信号。
已调信号 经过调制后的高频振荡信号。
三种调制方式——三种波
主要内容：
无线通信系统的基本工作原理 发射设备的基本原理和组成 接收设备的基本原理和组成
无线电波的基本特点
无线通信系统组成框图
无线通信系统的各部分作用
信息源：提供需要传送的信息 变换器：待传送的信息（图像、声音等）与电 信号之间的互相转换 发射机：把电信号转换成高频振荡信号并由天 线发射出去 传输媒质：信息的传送通道（自由空间） 接收机：把高频振荡信号转换成原始电信号 受信人：信息的最终接受者
长距离点与点通信 广播、船舶、飞行通信
中波MW 102~103m 中频(MF)
短波SW
米波 分米波 厘米波 毫米波
10~102m
1~10m 1~10dm 1~10cm 1~10mm
高频(HF)
3~30kHz
短波广播、军事通信
电视、调频广播、雷达 雷达、中继、卫星通信 射电天文、卫星、雷达
甚高频(VHF) 30~300MHz 超高频(SHF) 3~30GHz 极高频(EHF) 30~300GHz
超外差调幅收音机各部分作用
中频放大器：将混频器输出的中频信号进行放 大，为检波器提供峰-峰值约为1V的调幅波信号。 检波器：将中频放大器输出的中频信号（调幅 波）变换成音频信号。 低频放大器：将检波器输出的音频信号进行放 大，使之具有足够大的功率以推动扬声器发声。
fi = fI – fc
fc :输入混频器的高频调幅波的载频 fI :本振信号频率 fi :输出中频调频波的中频
高频信号的载频fc是随不同广播电台而异。 本振信号频率与高频放大器的谐振频率同步变 化 中频维持不变。
思考与练习
⒋如接收的广播信号频率为936kHz ，中频为 465kHz ，问接收机的本机振荡频率是多少？ 解：
fI = fc + fi
本机振荡频率fI = 936 kHz +465 kHz =1401 kHz
发送设备的基本原理和组成
1)
2)
信号在空间直接发送存在的问题 天线尺寸 天线尺寸与被辐射信号的波长相比拟时（波 长λ的1/10~1），信号才能被天线有效的辐射 出去。对于音频范围20Hz~20kHz来说，这样 的天线不可能实现。 信号选择 如果直接发射，多家电台的发射信号频率范 围大致相同，接收机无法区分。
信号的“卸载”——解调
1)
2)
什么是解调？ 从高频已调波信号中“取出”调制信号的过程。 解调的三种方式 ①对调幅波的解调——检波 ②对调频波的解调——鉴频 ③对调相波的解调——鉴相
典型接收设备的组成框图
超外差调幅收音机各部分作用
接收天线：接收从空间传来的电磁波并感生出微小的高 频信号。 高频放大器：从中选择出所需的信号并进行放大，得到 高频调幅波信号u1(t)。 本地振荡器：产生高频等幅振荡信号u2(t)。u2(t)比u1(t) 的载频高一个中间频率，简称中频。 混频器：将高频的调幅波与高频本振信号的等幅波进行 非线性变换，使之变成中频的调幅信号输出。
无线电波的基本特点
无线电波是一种电磁波，其传播速度与光速相 同，且有λ=c/f。 无线电波具有直射、绕射、反射与折射等现象。 无线电波的三种传播途径（如图）：
电磁波波谱图
无线电波的波段划分表
波段名称 波长范围 频段名称 频率范围 主要用途
长波LW
103~104m 低频(LF)
30~300kHz 300~3000kHz
特高频(UHF) 300~3000MHz 电视、雷达、移动通信
小
无线通信系统； 无线通信系统由发射设备、接收设备和传输媒 介三部分组成； 无线电信号的发射与接收的关键是调制与解调； 高放、混频、本振、调制、解调等相关知识是 本课程要解决的问题； 了解无线电信号所具有的基本特点是必备的基 本知识。
①调幅：频率和相位不变，振幅变化。 ②调频：振幅不变，瞬时频率变化。 ③调相：振幅不变，瞬时相位变化。 调幅波：调幅获得的已调波。 调频波：调频获得的已调波。 调相波：调相获得的已调波。 调频和调相统称为调角。
典型发送设备的组成框图
调幅式无线电广播发射机各部分作用
话筒：将声音信号转换成电信号。 低频放大器：放大电信号，输出足够强的调制 信号。 高频振荡器：产生频率稳定的高频振荡信号。 高频放大器：放大振荡器产生的高频振荡信号。 高频功放及调幅器：放大载波信号的功率，同 时用调制信号对载波进行调幅。 天线：将已调信号以电磁波形式辐射出去。
问题的解决——调制
⑴什么是调制？ 把待传送信号“装载”到高频振荡信号上的过程。 ⑵三种信号 调制信号、载波信号、已调信号 ⑶三种方式 调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）
三种信号
调制信号 携带有信息的电信号。
载波信号 未经调制的高频振荡信号。
已调信号 经过调制后的高频振荡信号。
三种调制方式——三种波