无线电波传播途径
无线电波的传播机制

接收天线获取的电波功率:
PR = SAR AR与GR关系为:
λ2 AR 4π GR
λ2/4π为各向同性天线的有效面积。
可以得到:
PR
PTGTGR
λ 4πd
2
第2章 移动信道的传播特性
当GR = GT = 1时,
PR
PT
λ 4πd
2
自由空间传播损耗Lfs为
Lfs
PT PR
4πd λ
2
以dB计,得:
第2章 移动信道的传播特性
图2-6 惠更斯-菲涅尔原理
第2章 移动信道的传播特性
图2-7 菲涅尔区的概念
xn
nd1d2
d1 d2
第2章 移动信道的传播特性
(2)刃形绕射模型 当障碍物是单个物体,且障碍物的宽度与其高度
相比很小,称为刃形障碍物。
图2-8 障碍物与余隙
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第2章 移动信道的传播特性
由电磁场理论可知,若各向同性天线(亦称全向
天线或无方向性天线)的辐射功率为PT W,则距辐 射源d(单位m)处的电场有效值Eo为:
E0
磁场有效值H0为:
30PT (V / m) d
H0
30PT 120πd
d 2ht hr d
第2章 移动信道的传播特性
由路径差Δd 引起的附加相移Δφ为
2π d
式中,2π/λ称为传播相移常数。 这时接收场强E可表示为:
E E0 (1 R ej ) E0 (1 R ej() )
可见,直射波与地面反射波的合成场强将随反射 系数以及路径差的变化而变化,有时会同相相加,有 时会反相抵消,这就造成了合成波的衰落现象。|R|越 接近于1,衰落就越严重 。
无线电波的传播方式

无线电波的传播方式一、无线电波的传播方式无线电波以每秒三十万公里的速度离开发射天线后,是经过不同的传播路径到达接收点的。
人们根据这些各具特点的传播方式,把无线电波归纳为四种主要类型。
1)地波,这是沿地球表面传播的无线电波。
2)天波,也即电离层波。
地球大气层的高层存在着“电离层”。
无线电波进入电离层时其方向会发生改变,出现“折射”。
因为电离层折射效应的积累,电波的入射方向会连续改变,最终会“拐”回地面,电离层如同一面镜子会反射无线电波。
我们把这种经电离层反射而折回地面的无线电波称为“天波”。
3)空间波,由发射天线直接到达接收点的电波,被称为直射波。
有一部分电波是通过地面或其他障碍物反射到达接收点的,被称为反射波。
直射波和反射波合称为空间波。
4)散射波,当大气层或电离层出现不均匀团块时,无线电波有可能被这些不均匀媒质向四面八方反射,使一部分能量到达接收点,这就是散射波。
在业余无线电通信中,运用最多的是“天波”传播方式,这是短波远距离通信向必要条件。
空间波和散射波的运用多见于超高频通信,而地波传播“般只用于低波段和近距离通信。
二、电离层与天波传播1.电离层概况在业余无线电中,短波波段的远距离通信占据着极重要的位置。
短波段信号的传播主要依靠的是天波,所以我们必需对电离层有所了解。
地球表面被厚厚的大气层包围着。
大气层的底层部分是“对流层”,其高度在极区约为九公里,在赤道约为十六公里。
在这里,气温除局部外总是随高度上升而下降。
人们常见的电闪雷鸣、阴晴雨雪都发生在对流层,但这些气象现象一般只对直射波传播有影响。
在离地面约10到50公里的大气层是“同温层”。
它对电波传播基本上没有影响。
离地面约50到400公里高空的空气很少流动。
在太阳紫外线强烈照射下,气体分子中的电子挣脱了原子的束缚,形成了自由电子和离子,即电离层。
由于气体分子本身重量的不同以及受到紫外线不同强度的照射,电离层形成了四个具有不同电子密度和厚度的分层,每个分层的密度都是中间大两边小。
无线电波如何传输信息

无线电波如何传输信息无线电波是一种电磁波,它在无需导体的情况下传输信号和信息。
能够利用无线电波进行通信的设备广泛应用于无线电、电视、移动通信等领域。
在本文中,我们将探讨无线电波如何传输信息的原理和过程。
一、无线电波的载波和调制无线电波传输信息的过程可以简单地理解为将信息载入到无线电波中,然后通过空气介质传播。
在这个过程中,无线电波的载波和调制起着关键作用。
载波是指频率稳定的正弦波,它作为信号的基准存在,用来传输和接收信息。
调制则是通过改变载波的某些特性来携带信息。
常见的调制方式有调频(FM)和调幅(AM),它们通过改变载波的频率或振幅来实现信息的传输。
二、调频(FM)的原理和传输信息调频是一种通过改变无线电波的频率来传输信息的调制方式。
在调频过程中,音频信号(即要传输的信息)会改变载波的频率,频率的改变程度与音频信号的幅度有关。
在调频广播中,音频信号被转换为模拟电压信号,然后通过频率调制电路,将这个电压信号应用在载波上。
当音频信号的幅度增大时,载波的频率也会相应增加;当音频信号的幅度减小时,载波的频率也会相应减小。
然后,通过天线将调制后的无线电波发送出去。
接收端的调频广播接收机会收到传输的无线电波,并通过解调过程将音频信号从无线电波中提取出来。
解调的过程中,频率偏移将被检测并转换为与原始音频信号相匹配的电压信号。
通过这种方式,调频广播可以传输语音、音乐等模拟信号,并且具有较高的抗干扰能力和较好的音质效果。
三、调幅(AM)的原理和传输信息调幅是一种通过改变无线电波的振幅来传输信息的调制方式。
在调幅过程中,音频信号会改变载波的振幅,振幅的改变程度与音频信号的幅度有关。
在调幅广播中,音频信号经过模拟电压信号转换后,被应用在载波上,改变载波的振幅。
当音频信号的幅度增大时,载波的振幅也会增大;当音频信号的幅度减小时,载波的振幅也会相应减小。
然后,通过天线将调制后的无线电波发送出去。
接收端的调幅广播接收机会收到传输的无线电波,并通过解调过程将音频信号从无线电波中提取出来。
《无线电波的发射、接收和传播》 讲义

《无线电波的发射、接收和传播》讲义一、无线电波的概述在我们的日常生活中,无线电波无处不在。
从手机通信到广播电视,从卫星导航到无线局域网,无线电波在信息传递中扮演着至关重要的角色。
那么,什么是无线电波呢?无线电波是一种电磁波,其频率范围非常广泛,从低频的几千赫兹到高频的几十亿赫兹。
它们能够在自由空间中传播,不需要像电线那样的物理连接就能传递信息。
二、无线电波的发射要实现无线电通信,首先需要发射无线电波。
无线电波的发射主要依靠天线和发射机。
天线是发射和接收无线电波的重要设备。
发射时,电流通过天线,产生变化的电磁场,从而向周围空间辐射出无线电波。
天线的形状和尺寸会影响发射的效率和方向性。
发射机则负责产生高频振荡电流。
这个电流具有特定的频率和功率,决定了发射的无线电波的特征。
为了有效地发射无线电波,发射机通常会对信号进行调制。
调制就是把要传递的信息加载到高频载波上。
常见的调制方式有调幅(AM)和调频(FM)。
调幅是使载波的振幅随信号变化,而调频则是使载波的频率随信号变化。
经过调制后的信号,能够携带更多的信息,并且更适合在空间中传播。
三、无线电波的传播无线电波在空间中的传播方式主要有地波传播、天波传播和直线传播三种。
地波传播是指无线电波沿着地球表面传播。
这种传播方式适合频率较低的无线电波,如长波和中波。
地波传播比较稳定,但传播距离有限,且容易受到地面障碍物和地球曲率的影响。
天波传播是指无线电波被发射到高空的电离层,然后被反射回地面。
这种传播方式适合中波和短波。
电离层是地球大气层中的一个区域,其中存在大量的自由电子和离子,能够反射无线电波。
但电离层的状态会随时间和季节变化,导致天波传播的稳定性较差。
直线传播是指无线电波以直线的方式传播。
这种传播方式适合频率较高的无线电波,如超短波和微波。
直线传播的信号强度随距离的增加而迅速衰减,因此需要通过中继站来延长传播距离。
此外,无线电波在传播过程中还会受到各种因素的影响,如大气衰减、障碍物阻挡、多径传播等。
无线电传输基本知识

无线电传输基本知识
无线电传输基本知识包括以下几个方面:
无线电波的传播方式:无线电波的传播方式分为直射、反射、折射、穿透和衍射等方式。
根据不同的传播方式,无线电波可以分成多种类型,如短波、超短波、微波等。
无线电波的频率:无线电波的频率是指单位时间内振荡的次数,单位是赫兹(Hz)。
频率越高,传输速率越快,但传输距离越短;频率越低,传输速率越慢,但传输距离越长。
无线电信号的调制方式:无线电信号的调制方式是指将信息加载到无线电波上的方式。
常见的调制方式有调频(FM)、调相(PM)、调幅(AM)等。
不同的调制方式有不同的特点和应用场景。
无线电信号的接收与发送:无线电信号的接收和发送是无线电传输的基本环节。
发送端将信息转换为电信号,并通过调制器将信息加载到无线电波上,然后通过天线将无线电波发送出去;接收端通过天线接收无线电波,经过解调器将信息从电信号中提取出来,完成无线电信号的传输。
无线电信号的质量指标:无线电信号的质量指标包括信号强度、信号稳定性、信噪比等。
这些指标直接影响无线电信号的传输质量和通信效果。
无线电技术的应用领域:无线电技术广泛应用于通信、广播、电视、雷达、导航、测控等领域。
随着物联网、智能家居等新兴技术的发展,无线电技术的应用前景更加广阔。
总之,无线电传输基本知识包括无线电波的传播方式、频率、调制方式、接收与发送、质量指标以及应用领域等多个方面。
了解这些基本知识有助于更好地应用无线电技术,促进信息传递和社会发展。
无线电波的发射、传播和接收

四、移动电话
1.移动电话是一个怎样的仪器?
1.什么是“基站”?为什么要建设“基站”?
五、因特网
3.雷达 雷达是利用无线电测定物体位置的设备。 原理:从雷达站的天线向一定方向发射不连续的微波, 遇到障碍物后被反射回来被天线接收。根据发出的和收 到的两个波的时间间隔,就可测知障碍物的距离。
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声音信号的传送
4 s s 3 10 m 30 Km 2 '
电磁波的危害
电磁波的危害
• 手机的危害原因 • 在待机状态下,手机不断的发射电 磁波,与周围环境交换信息。
• 手机在建立连接的过程中发射的电 磁波特别强。
电磁波的危害
• 电磁波可能造成的伤害
• 手机释放的电磁辐射对脑细胞的影 响 • 电磁辐射的遗害会不断累积﹐在十 至十五年后﹐很可能出现更多因手 机普及而导致的癌症病例 • 电磁辐射对胎儿的发育起到极大的 影响。容易导致胎儿畸形和发育不
• 这就是因为网络上的荧屏、机壳接 缝、键盘、电缆接头等处产笺电磁 泄露,辐射到处间,它们可以被某 些哪怕是简易的探测系统窃收和破 译.目前,世界上不少国家都把美 国作为电脑间谍活动及信息破坏的 对象.为此,五角大楼坚持每年拨 款数十亿美元,用来保障所有相关 指挥系统的信息安全.
调频:使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。
【例1】为了使需要传递的信号发射到远方,必 须对振荡电流进行 ( A ) A.调制 B.放大 C.调谐 D.检波
【例2】用一平行板电容器和一个线圈组成LC振 荡电路,要增大发射电磁波的波长,可采用的 做法是 ( BD ) A.增大电容器两极板间的距离 B.减小电容器两极板间的距离 C.减小电容器两极板正对面积 D.在电容器两极板间加入电介质
无线电波的发射和接收、电视、雷达

无线电波的发射和接收、电视、雷达1. 无线电波的发射和接收1.1 无线电波的概述无线电波是指由发射机产生并在空间中传播的一种电磁波,它被广泛应用于通信、广播、雷达等领域。
无线电波的频率范围很广,从几千赫兹到几百吉赫茨不等。
1.2 无线电波的发射无线电波的发射是通过发射机产生的。
发射机的基本结构包括振荡器、放大器和天线。
振荡器负责产生无线电信号的基本频率,放大器将这个基本频率不断放大,最后由天线将放大后的信号辐射到空间中。
1.3 无线电波的接收无线电波的接收是通过接收机实现的。
接收机的基本结构包括天线、滤波器、放大器和解调器。
天线负责接收空间中的无线电信号,滤波器将目标频率的信号选择出来,放大器增强信号的强度,解调器将信号转换为可听或可见的声音、图像等形式。
2. 电视2.1 电视信号的发射电视信号的发射原理与无线电波的发射类似。
电视信号通过电视台的发射机产生,并由天线辐射到空间中。
在发射过程中,电视信号的频率、幅度和调制方式等参数需要按照国际标准进行调整,以确保信号的准确传输和接收。
2.2 电视信号的接收和解调电视信号的接收需要通过电视机的接收机来实现。
接收机中的天线接收到电视信号后,通过滤波器将信号的噪声和杂乱部分去除。
接着,放大器会增强信号的强度,使之能够顺利进行解调。
解调之后的信号经过电视机内部的差分放大、视频处理等部分,最终通过屏幕显示出可见的图像。
2.3 数字电视技术的发展随着科技的发展,传统的模拟电视逐渐被数字电视所取代。
数字电视采用了更先进的调制和压缩技术,可以提供更高的分辨率和更清晰的图像质量。
同时,数字电视还能够传输更多的信号,如高清电视、互联网电视等,为用户提供更多的选择。
3. 雷达3.1 雷达系统的组成雷达系统主要由发射机、接收机、天线和信号处理系统构成。
发射机产生雷达信号并由天线辐射出去,接收到的回波由天线接收并传给接收机进行信号解析和处理。
信号处理系统对雷达信号进行滤波、放大、解调等操作,最终形成可见的雷达图像。
无线电波段划分及传播方式

无线电波段划分及传播式频率从几十Hz(甚至更低)到3000GHz左右(波长从几十Mm 到0.1mm左右)频谱围的电磁波,称为无线电波。
电波旅行不依靠电线,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。
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表所示钓几个波段。
根据频谱和需要,可以进行通信、广播、电视、导航和探测等,但不同波段电波的传播特性有很大差别。
光速÷频率=波长无线电波波段划分波段名称波长围(m)频段名称频率围超长波长波中波短波1,000,000~10,00010,000~1,0001,000~100100~~1010~10.1~0.010.01~0.001甚低频低频中频高频甚高频特高频超高频极高频3~30KHz30~300KHz 300~3,000KHz 3~30MHz30~300MHz 300~3,000MHz 3~30GHz30~300GHz超短波米波分米波厘米波电波主要传播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,可将电波传播式分成下列几种: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。
无线电波传播

无线电波传播无线电波通过介质或在介质分界面的连续折射或反射,由发射点传播到接收点的过程。
无线电通信是利用无线电波的传播特性而实现的。
因此,研究无线电波的传播特性和模式,是提高无线电通信质量的重大课题。
传播模式通常指电磁波在各种介质中传播的一些典型方式。
在地球上,无线电波的传播介质有地壳、海水、大气等。
根据物理性质,可将地球介质由下而上地分为地壳高温电离层、地壳介质岩层、地壳表面导电层、大气对流层、高空电离层。
不同频率的无线电波,在各层介质中传播的折射率n和吸收衰减常数ɑ各不相同。
因而各种频段的无线电波在介质中传播均有其衰减较小的传播模式。
适于通信的传播模式主要有以下九种。
地壳波导传播以地壳表面导电层和地壳高温电离层为界面,以地壳介质岩层为介质形成地壳波导的传播模式。
超长波或更长波段的电波可以在地壳波导中传播到千余公里。
但由于深入地下数公里的天线难以建造,现在还不能实际应用于通信。
水下传播无线电波在海水中传播的传播模式。
电波在海水中的吸收衰减随频率升高而增大,目前仅用于超长波水下通信。
地表波传播无线电波沿地壳表面传播的传播模式,又称地波传播。
地面吸收衰减导致波阵面前倾,使单位距离吸收衰减率随传播距离的增大而增大。
地面吸收衰减随频率升高而增大。
地波传播无线电波传播无线电波传播用于中频(中波)以下频段。
电离层传播利用电离层和地面对电磁波的一次或多次反射进行传播的传播模式,又称天波传播。
电离层按高度由下而上地分为D、E、F1和F2等几个主要层次。
各个层次中部的电子密度最大值由下而上逐层增加,而电子和中性气体分子的单位时间碰撞次数则逐层减少。
电离层的高度和电子密度均随季节、昼夜和太阳黑子活动而变化(见图)。
无线电波只能在折射率n值随高度递减的区域开始折返地面,电波途径最高点处的折射率n值等于电波入射角θ0的正弦函数。
对应于某一折射角,存在一个最高频率,其传播途径的最高点可以达到F2层的最大电子密度区。
此频率称为最高可用频率MUF。
无线电波的传播方式

无线电波的传播方式一、无线电波的传播方式无线电波以每秒三十万公里的速度离开发射天线后,是经过不同的传播路径到达接收点的。
人们根据这些各具特点的传播方式,把无线电波归纳为四种主要类型。
1)地波,这是沿地球表面传播的无线电波。
2)天波,也即电离层波。
地球大气层的高层存在着“电离层”。
无线电波进入电离层时其方向会发生改变,出现“折射”。
因为电离层折射效应的积累,电波的入射方向会连续改变,最终会“拐”回地面,电离层如同一面镜子会反射无线电波。
我们把这种经电离层反射而折回地面的无线电波称为“天波”。
3)空间波,由发射天线直接到达接收点的电波,被称为直射波。
有一部分电波是通过地面或其他障碍物反射到达接收点的,被称为反射波。
直射波和反射波合称为空间波。
4)散射波,当大气层或电离层出现不均匀团块时,无线电波有可能被这些不均匀媒质向四面八方反射,使一部分能量到达接收点,这就是散射波。
在业余无线电通信中,运用最多的是“天波”传播方式,这是短波远距离通信向必要条件。
空间波和散射波的运用多见于超高频通信,而地波传播“般只用于低波段和近距离通信。
二、电离层与天波传播1.电离层概况在业余无线电中,短波波段的远距离通信占据着极重要的位置。
短波段信号的传播主要依靠的是天波,所以我们必需对电离层有所了解。
地球表面被厚厚的大气层包围着。
大气层的底层部分是“对流层”,其高度在极区约为九公里,在赤道约为十六公里。
在这里,气温除局部外总是随高度上升而下降。
人们常见的电闪雷鸣、阴晴雨雪都发生在对流层,但这些气象现象一般只对直射波传播有影响。
在离地面约10到50公里的大气层是“同温层”。
它对电波传播基本上没有影响。
离地面约50到400公里高空的空气很少流动。
在太阳紫外线强烈照射下,气体分子中的电子挣脱了原子的束缚,形成了自由电子和离子,即电离层。
由于气体分子本身重量的不同以及受到紫外线不同强度的照射,电离层形成了四个具有不同电子密度和厚度的分层,每个分层的密度都是中间大两边小。
无线电波的四种传播方式

无线电波的四种传播方式
无线电波的四种传播方式分别是:
1. 地面波传播:地面波是靠着大地反射和折射形成的,主要在短波和中波频段中使用。
地面波传播的优点是信号稳定,但距离有限,适用于局部通信。
2. 天波传播:天波是指从天空反射回来的无线电波,主要在短波和中波频段中使用。
天波传播的优点是传播距离较远,但受天气影响较大,信号容易受到干扰。
3. 散射波传播:散射波是指无线电波在物体表面散射后形成的波,主要在超短波和微波频段中使用。
散射波传播的优点是信号不易受到干扰,但传播距离较短。
4. 空间波传播:空间波是指直接从发射天线向接收天线发射的无线电波,主要在超短波和微波频段中使用。
空间波传播的优点是传播距离较远,但信号容易受到遮挡和衰减的影响。
无线电波传输基本概念

无线电波传输基本概念
无线电波传输是指利用无线电波作为信息传输的媒介的一种通信方式。
无线电波是一种电磁波,具有较高的频率和能量,可以在空气中传播。
无线电波传输包括发射、传播和接收三个基本环节。
发射是指将待传输的信息信号转换为无线电信号并发射出去。
这个过程一般利用电子设备如发射机来完成,通过调制技术将信息信号融合到无线电信号中。
传播是指无线电信号在空气中的传播过程。
无线电波会通过天线以球面扩散的方式向外传播。
由于无线电波是一种电磁波,它的传播遵循波动理论,可以通过电离层反射、散射等传播方式传输到远距离。
接收是指接收器接收到传播中的无线电信号,并将其转换回原始的信息信号。
接收器通常由天线和解调器组成,天线用于接收无线电信号,解调器则将无线电信号解调为原始的信息信号。
无线电波传输广泛应用于无线电通信、广播、卫星通信、无线电遥控等领域,是现代通信技术中不可或缺的一部分。
无线电波的物理原理

无线电波的物理原理
产生过程:
无线电波是由交替变化的电场和磁场产生的,这一现象被称为电磁感应。
当电流在一个电路中快速振荡时,尤其是在LC谐振电路或晶体管等振荡器中,就会在空间中产生交变的电磁场。
当电荷随着电源的驱动而周期性地加速或减速时,会向外发射电磁波。
无线电波的频率取决于振荡电流的频率,按照麦克斯韦方程组描述的电磁场变化规律进行传播。
传播过程:
-直射:无线电波以接近光速(c)的速度直线传播。
-反射:当遇到大的反射面(如地面、建筑物、大气层等)时,无线电波可以反射回到空间中继续传播。
-折射:穿越不同密度介质边界时,无线电波会发生方向偏折。
-绕射(衍射):即使有障碍物阻挡,无线电波也能绕过障碍物边缘传播,只要障碍物的尺寸小于或相当于波长。
-散射:无线电波在遇到大量大小与波长相近的小物体时,会向各个方向随机散射。
接收过程:
-当无线电波到达接收地点时,如果其频率与接收设备的天线调谐频率一致,天线将捕获这部分能量,通过感应作用在天线内部产生交流电流。
-这个电流随后会被放大器等电子设备进一步放大,然后经过解调器把携带信息的载波信号还原为原始的声音、图像或其他数据信号。
应用范围:
无线电波在通信、导航、雷达探测、广播、电视、卫星通信、移动通信等领域广泛应用,其频率范围非常宽广,从低频LF、中频MF、高频HF、甚高频VHF、超高频UHF到微波频段,都属于无线电波范畴。
无线电信号传输原理

无线电信号传输原理
无线电信号传输原理是指通过无线电波将信息从一个地点传输到另一个地点的过程。
无线电信号传输是基于无线电通信技术的基础上实现的。
无线电信号传输原理的核心是利用无线电波在空间中传播,并将信号编码后传输。
无线电波是电磁波的一种,它的传播速度与光速相同。
无线电波的传播主要依靠电磁场的相互作用,通过发射天线将无线电波发射出去,在接收端的天线接收到无线电波后,通过接收器将其转换为电信号,进而解码还原为原始信息。
在传输过程中,信号会受到多种干扰,例如电磁干扰、阻尼损耗等。
为了克服这些问题,传输时会采取一系列技术手段。
常见的技术包括频率调制、编码技术、差错纠正技术等。
频率调制是指将信号的信息内容编码到无线电波的频率上,以达到信号传输的目的,例如调幅(AM)和调频(FM)。
编码技术
是将原始信息按照一定规则进行编码,以便在传输过程中进行识别和恢复。
差错纠正技术是为了在传输中保证数据的可靠性,例如采用纠错码来检测和恢复传输中的错误。
总体来说,无线电信号传输原理是通过利用无线电波的特性实现信息的无线传输。
通过合理的技术手段和方法,可以实现信息的高效、可靠传输。
无线电波的传播方式zz

无线电波的传播方式zz2009-10-19 18:55无线电波的传播途径可分为:地波传播、对流层传播、电离层传播。
广播电视系统中的中波调幅广播,主要靠地波传播、夜晚天波参加传播;短波调幅广播主要靠天波;电视和调频广播靠空间波传播。
一、电波传播的途径由发射天线幅射的能量,经过各种可能的途径到达接收天线。
主要的传播途径如图1所示,它是按照离地面的高度而划分的。
1、电离层传播:经过电离层的反射式散射到达接收点的电波。
利用电离层反射的波段是短波及夜晚中波。
2、对流层传播:经过对流层(距地面 10km以内的大气层)反射或散射的电波。
超短波常利用对流层进行远距离的传播。
此外,地面上的电视和微波波段的电波,从发射点直接到达接收点,收和发两端点处在直视范围内,称为直视传播。
所以也把它归到对流层传播。
地面直视传播,是由直射波和地面反射波组成的空间波传播的。
3、地波传播:它是指电波沿地球表面绕射的传播,长波沿地面绕射传播的本领最强。
白天的中波广播也是靠地波传播。
实际上,天线幅射出来的电波往往不是以单一形式,既有地波也有天波,但总是以一种传播形式为主。
二、天线电波的波段划分及各波段传播的特点无线电波的频谱很宽,按频率的高低划分为许多波段,见表1。
由于波长不同,各波段的主要传播方式也不同,这就是各个波段适用于不同业务的主要原因,下面简述各波段的传播特点及其应用范围。
长波的近距离传播(300km以内)主要是靠地波,远距离(2000km)传播主要靠天波,用长波通信时,在接收点的场强稳定。
但由于表面波衰减慢,对其它收信台干扰大。
长波受天电干扰的影响很严重。
此外由于发射天线非常庞大,所以利用长波作为通信和广播的不多。
仅在越洋通信、导航、气象预报等方面采用。
中波传播白天天波衰减大,被电离层吸收,主要靠地波传播,夜晚天波参加传播,传播距离较地波远,它主要用于船舶与导航通信,波长为2000—200m的中波主要用于广播。
短波传播有地波也有天波。
无线电波 原理

无线电波原理
无线电波是指一种电磁传播波,它可以传输无线通信和广播电视信号。
无线电波的产生是通过交流电源将电能转换为高频电能,然后将电能加载到天线上。
天线把电能转换成电磁波并将其辐射到空间中。
这些电磁波可以传播很远的距离,并通过天线接收器被接收并转换回电能。
无线电波的频率和波长是不可分割的关联。
波长越长,频率越低,与此同时,波束扩散效应也会增加,信号衰减程度也会增大。
频率越高,波长越短,信号穿透力越强。
无线电波遵循迪朗贝尔无线电波传播原理。
根据这一原理,无线电波在自由空间中传播的速度接近于光速,并以直线传播。
然而,无线电波在传播过程中会受到多种因素的影响,例如天线高度、障碍物、地形等。
这些因素会导致无线电波的传播距离和质量发生变化。
通过调整发射和接收设备的参数,可以实现调制和解调无线电波,从而传输各种类型的信息。
其中,调制是指将信息信号加工到无线电波中,而解调则是将无线电波中的信息信号还原出来。
这样,我们可以利用无线电波进行语音通话、数据传输等。
总之,无线电波是一种通过发射和接收设备传输信息的电磁波。
无线电波的频率和波长决定了其传播特性,而迪朗贝尔无线电波传播原理则规定了它的传播路径和速度。
无线电波是怎样传送的?

无线电波是怎样传送的?无线电波的发送过程是:在无线电发送设备中,将低频信号调制在高频载波信号上,通过天线发射出去。
要将电信号以无线电波方式传送出去,可以把电信号送到天线,由天线将电信号转换成无线电波并发射出去。
如果要把声音发射出去,可以先用话筒将声音转换成电信号(音频信号),再将音频信号送到天线,让天线将它转换成无线电波并发射出去。
但广播电台并没有采用这种将声音转换成电信号通过天线直接发射的方式来传送声音,主要原因是音频信号(声音转换成的电信号)的频率很低。
无线电波传送规律表明:要将无线电波有效发射出去,要求无线电波的频率与发射天线的长度有一定的关系,频率越低,要求发射天线越长。
声音的频率为20Hz~20kHz,声音经话筒转换成的音频信号的频率也是20Hz~20kHz,音频信号经天线转换成的无线电波的频率同样是20Hz~20kHz,如果要将这样的低频无线电波有效发射出去,要求天线的长度在几千米至几千千米,这样做是极其困难的。
(1)无线电波传送声音的方法为了解决音频信号发射需要很长天线的问题,人们想出了一个办法:在无线电发送设备中,先让音频信号“坐”到高频信号上,再将高频信号发射出去,由于高频无线电波波长短,所以发射天线不需要很长,高频无线电波传送出去后,“坐”到高频信号上的音频信号也就随之传送出去。
这就像人坐上飞机,当飞机飞到很远的地方时,人也就到达很远的地方。
无线电波传送声音的处理过程如下图所示。
话筒将声音转换成音频信号(低频信号),再经音频放大器放大后送到调制器,与此同时高频载波信号振荡器产生的高频载波信号也送到调制器,在调制器中,音频信号“坐”在高频载波信号上,这样的高频信号经高频信号放大器放大后送到天线,天线将该信号转换成无线电波发射出去。
(2)调制方式将低频信号装载到高频信号上的过程称为调制,常见的调制方式有两种:调幅调制(AM)和调频调制(FM)。
无线电波段划分及传播方式

无线电波段划分及传播方式频率从几十Hz(甚至更低)到3000GHz左右(波长从几十Mm到0.1mm左右)频谱范围内的电磁波,称为无线电波.电波旅行不依靠电线,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.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表所示钓几个波段。
根据频谱和需要,可以进行通信、广播、电视、导航和探测等,但不同波段电波的传播特性有很大差别。
光速÷频率=波长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。
01 0。
01~0.001甚低频低频中频高频甚高频特高频超高频极高频3~30KHz30~300KHz 300~3,000KHz 3~30MHz30~300MHz 300~3,000MHz 3~30GHz30~300GHz超短波米波分米波厘米波毫米波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,可将电波传播方式分成下列几种: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。
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无线电波在均匀介质 (如空气)中,具有直线传播的特点。
只要测出电波传播的方向,就可以确定出信号源(发射台)所在方向。
无线电测向是指通过无线电测向机测定发射台(或接收台)方位的过程,但是无线电测向运动中,要快速寻找隐蔽巧妙的信号源,必须掌握无线电波的传播规律。
一、无线电波的发射与传播无线电波既看不见,也摸不着,却充满了整个空间。
广播、移动通讯、电视等,已经是现代社会生活必不可少的一部分。
无线电波属于电磁波中频率较低的一种,它可直接在空间辐射传播。
无线电波的频率范围很宽,频段不同,特性也不尽相同。
我国目前开展的无线电测向运动涉及三个频段:频率为1.8—2兆赫的中波波段,波长为150—166.6米,称160米波段测向;频率为3.5—3.6兆赫的短波波段,波长为83.3—85.7米,称80米波段测向;频率为144—146兆赫的超短波段,波长为2.08—2.055米,称2米波段测向。
(一)无线电波的发射过程无线电波是通过天线发射到空间的。
当电流在天线中流动时,天线周围的空间不但产生电力线 (即电场),同时还产生磁力线。
其相互间的关系,如图2-1-1所示。
如果天线中电流改变方向,空间的电力线和磁力线方向随之改变。
如果加在天线上的是高频交流电,由于电流的方向变化极快,根据电磁感应的原理,在这些交替变化的电场和磁场的外层空间,又激起新的电磁场,不断地向外扩散,天线中的高频电能以变化的电磁场的形式,传向四面八方,这就是无线电波。
从图2-l可知,电力线 (即电场)方向与天线基本平行,磁力线 (磁场)的形状则是以天线为圆心,与天线相垂直的方向随之变化的无数同心圆。
图2-1-1 无线电波的发射(二)无线电波的特性l.无线电波的极化交变电磁场在其附近空间又激起新的电磁场的现象称无线电波的极化。
空间传播的无线电波都是极化波。
当天线垂直于地平面时,天线辐射的无线电波的电场垂直于地平面称垂直极化波。
天线平行于地平面时,天线辐射的无线电波的电场平行于地面称水平极化波。
无线电测向竞赛规则规定,160米波段和80米波段测向使用垂直极化波,2米波段测向使用水平极化波。
2.电场、磁场与电波传播方向之间的关系天线辐射的无线电波,电场方向与天线平行,磁场方向与天线垂直,电场与磁场相互垂直,又都垂直于电波传播的方向,并且电场和磁场同时出现最大值和最小值 (即相位)相同。
3.频率和波长的关系如果将空间视为均匀介质,无线电波在其中沿直线匀速传播,其速度与光速相同。
波长 (入)与频率 (f)成反比,其关系式为:入=V/f 其中:入——无线电波波长 (米);V——无线电波传播速度;F——无线电波频率 (赫兹)二、无线电波的传播无线电波在空间的传播情况十分复杂,既在媒介中传播,也沿各种媒介的交界面(如地面)传播。
在传播中,由于频率不同、介质不同、途径不同,其规律及产生的现象不尽相同。
无线电波的传播,按传播途径,大致可分为地波、天波、直接波、地面反射波四种 (见图2-1-2)。
沿地球表面传播的无线电波称地波;由电离层反射传播的无线电波叫天波,也称电离层反射波;从发射天线出发直接到达接收天线的无线电波叫直接波,也称直射波;从发射天线出发经地面反射后到达接收天线的无线电波,称地面反射波。
图2-1-2 无线电波的传播方式(一)地波传播无线电波沿地球表面传播有绕过突起障碍物的能力,这种现象称绕射。
绕射能力的强弱取决于无线电波频率的高低或波长的长短及障碍物的大小。
频率越低绕射能力越强;障碍物越大绕射越困难。
因此,160米波段绕射能力最强,80米波段绕射能力较强,除陡峭山峰对电波的传播影响较大外,一般的丘陵均可逾越,2米波段电波的绕射能力很弱。
由于地面情况稳定,地波在传播过程中又不与高空的电离层接触,通讯质量高而可靠,故被广泛应用于中波广播和通讯中,160米波段测向和80米波段测向,均采用地波。
(二)天波传播光的传播会产生反射和折射,无线电波遇到不同的介质,同样也具备这种特性。
早在1901年,英、美两国的业余无线电爱好者利用短波波段突然沟通了联络感到十分惊奇,因为在这之前已经证明了,采用地波传播的无线电波是无法跨越大西洋的。
这一重大发现得到当时整个无线电界的重视,后来终于发现,在离地面60—2000公里的高空,存在着电离层,此空间的气体,在太阳紫外线、太阳表面喷射出来的微粒流及其它射线的作用下,使原子中的电子离开气体原子而游离到空间,形成自由电子和正离子,这就是电离现象,产生大气电离的区域叫电离层。
短波波段的无线电波遇到电离层会产生反射 (或折射)回到地面,才实现了数千公里以至上万公里的无线电通讯。
实践还证明,超短波传至电离层时,不被反射而是穿过电离层向外层空间传播。
由于电离层不够稳定,致使天波通讯的质量较差,但它具有用不大的功率和较简单的设备来完成远距离通讯的突出优点。
由于无线电测向运动的距离仅为数百米至数公里,不采用天波传播方式。
(三)超短波传播30兆赫以上的无线电波称超短波 (包括微波)。
由于地球表面存在一定弧度,直线传播的视线距离取决于发射天线的架设高度和接收天线的架设高度。
当然实际的通讯距离还要由发射功率、接收机灵敏度和地面起伏情况等因素来确定。
2米波段测向属超短波传播,主要使用直射波和地面反射波,故一些高山、峭壁、高大建筑及其它地面物体,对超短波的传播产生较大影响,导致信号强度明显减弱或测向误差明显增大。
三、天线天线是一个能量转换器,可将发射机馈给的高频电能转换为向空间辐射的电磁能,也可将空间传播的电磁能转换为高频电能输送到接收机,前者称为发射天线,后者称为接收天线。
发射天线和接收天线的主要参数和特性都是相同。
例如,某根天线用作发射天线时,它向某一方向辐射的无线电波最强,而当用作接收天线时,同样也是对这个方向来的天线电波接收最强,说明发射天线和接收天线具有可逆性。
(一)天线的方向性天线的方向性是指天线向一定方向辐射或者接收来自某一方向无线电波的能力。
某一天线向空间辐射无线电波时,并不是向任何一个方同辐射的强度都一样。
不同的天线向各方向辐射的场强也不同,说明天线发射无线电波具有方向性。
为了表达天线的方向性,在离天线等距离的地方,不同的方向上测量天线辐射电波的电场强度,并将其值按比例标在以方向为坐标 (极坐标)的图上,得到了天线的方向图。
在绘制方向图时,一般是以最大辐射方向的场强作为l,其它方向的数值,是该方向场强与最大场强的比值。
方向图只表征天线的方向特性,并不表示某一点的具体场强数值,即与发射功率无关。
一个平面只能表示出天线在一个平面的方向图。
天线在空间的方向性,通常要用两个平面来表示。
对架设在地面上的天线来说,采用的是水平平面方向图(与大地平行)和垂直平面方向图 (与大地垂直)。
与测向运动结合较紧密的是水平平面方向图。
(二)常见的天线l.直立天线直立天线是指与地面垂直的天线。
它分对称和不对称两种,其形状如图2-1-3所示。
对称直立天线采用中心馈电。
不对称直立天线则在天线与地之间馈电,将对称直立天线的一个臂接地,也称垂直接地天线。
一般所指直立天线,通常指不对称直立天线,它是最常用的地波天线。
它的最大辐射方向集中于地面,它在水平平面辐射强度相同(图2-1-4)。
直立天线结构简单,容易架设,在长波、中波、短波和米波等很宽的频率范围内,均可使用。
将导线按实际情况,基本垂直于地面架设时,称软天线。
160米和80米波段发信机多采用这种天线。
它的优点是天线长,发射效率高,可按实际环境灵活架设,便于隐蔽。
图2-1-3 直立天线图2-1-4 直立天线方向图2.环形天线将导线绕成环形、框形、菱形等形状,并在两端馈电的天线称环形天线(图2-1-5)。
该天线尺寸很小,辐射效率低,通常只作接收用,并用于长波、中波和短波波段的测向,在测向运动发展的初期,被广泛应用在80米波段测向机上。
图2-1-5 环形天线3.磁性天线将线圈绕在铁氧体制成的磁棒上称磁性天线(图2-1-6)。
磁棒具有非常优良的导磁作用,使很小体积的天线可获得较高的效率。
在半导体收音机问世之后,磁性天线广泛用于便携式收音机中,160米和80米波段测向机也多采用这种天线。
图2-1-6 磁性天线4.八木天线随着电视广播的日益普及,室外架设的电视接收天线—八木天线 (或称波渠天线)己逐渐被人们所熟悉 (见图2-1-7)。
它制作简单,架设容易,也是目前2米波段测向较为理想的测向机天线。
八木天线是由一个有源半波振子 (直线振子或折合振子)和一个或若干个无源振子 (反射器和引向器)组成。
有源半波振子是指经馈线与发射机或接收机连接的振子。
无源振子有一个是反射器 (其臂长稍长于半波振子),其余都是引向器(其臂长稍短于半波振子)。
天线的最大接收方向是引向器所指方向,弓向器数目越多,方向越尖锐。
图2-1-7 八木天线(三)、磁性天线的工作原理小型晶体管收音机收听中波广播时,会出现收音机在某个方向时声音小,转动一个角度后,声音却变大的现象,其原因是收音机采用了具有方向性的天线——磁性天线。
测向时,运动员借助测向机的磁性天线 (或环形天线)以及与之相配合的直立天线来确定电台的方向。
磁性天线平行于地面放置,并接收垂直极化波;电波从左向右传播,其磁场方向(图中虚线所示)必定垂直于电波传播方向并与地面平行;磁棒轴线与电波传播方向的夹角为θ。
则磁性天线的输出感应电势E磁随θ的变化而变化。
当磁棒轴线对准电台,磁棒轴线与电波传播方向平行(θ=0°、θ=180°),磁场方向与磁棒轴线垂直,即磁力线与天线线圈截面平行,磁力线无法顺着磁棒穿过线圈,线圈中没有变化的磁力线,线圈感应电势为零,即e磁=0。
耳机声音最小,甚至完全没有声音,此时磁性天线正对着电台的那个面,称小音面或小音点、哑点;当磁棒轴线与电台的面成一定的角度,磁场方向也与磁棒成一定的角度,会有部分磁力线穿过线圈,线圈中有一定感应电势输出,即e磁为某一定值,耳机声音不是最小,音量会随着角度的变化而变化。
因此在测向过程中,只要旋转测向机的磁性天线,找出“哑点”(或小音点),发射台一定位于磁棒轴线所指的直线上,利用磁性天线可确定电台所在的直线,但不能确定在直线的哪一边,需要测“双向”确定电台的方位。
l.磁性天线的结构测向用的磁性天线由磁棒、绕在磁棒上的天线线圈、引线及屏蔽等组成。
如图2-1-8所示。
磁棒由软磁铁氧体材料制成。
具有较高的导磁率和电阻率。
在高频磁场中损耗较少。
磁棒的截面有扁形和圆形两种。
扁形的占用空间小,多用于小型收音机中;圆形的机械强度高,测向天线一般都选用直径为lOmm,长度为l00—12Omm的磁棒。
图2-1-8 磁性天线结构示意图2.磁性天线的工作原理 ("双向"测定)磁性天线的方向性,可利用磁棒聚集磁力线的特点来理解,图2-1-9 (俯视图)所示。