无线电基本知识
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无线电基本知识授课地点8116台总值班室
授课时间2012年9月25日
授课人王富荣
实到人数人
主要内容什么是波?
波是是振动在物质中传播能量的一种形式,,我们常见的波有机械波(如声波、水波)、电磁波(无线电波、宇宙射线、光波)等。
正弦波:
正弦波是频率成分最为单一的一种信号,这种信号的波形是数学上的正弦曲线。对于一个正弦量来说,如果幅值、频率、初相位确定了,那么这个正弦量就完全确定了。幅值、频率(与周期是倒数关系)、初相位称为正弦量的三要素。
正弦波可表达为:Asin(ωt+φ),其中:A为振幅;ω为角频率(ω=2πf,f 为频率);φ为初相位(描述波前状态的量)。
频率:
声波或交变电流(或电压)在单位时间内完成周期性变化的次数,称为频率,单位:赫芝(Hz)。
例如;交流市电的频率为50 Hz;声音信号的频率范围为20Hz-20000Hz;
我国所处地区中波广播发射信号的频率范围为526.5-1606.5kHz,我国调频广
播发射信号的频率范围为87-108MHz。
复杂信号的频率成分:
一般信号(例如语音信号和音乐信号等)都是由许多不同频率、不同幅度的正弦信号组成的。反过来说,一个复杂信号可以分解为许多不同频率、不同幅度的的正弦信号。为分析问题简单起见,通常使用单一频率的正弦信号。
波长:
沿着波的传播方向,两个相邻的同相位质点间的距离叫做“波长”。它是指波动媒质中,任意两个相位差为2π的质点之间的距离。在质点振动的一个周期内,振动状态传播的距离恰是一个波长。波长反映了波在空间上的周期性。
波长最长的无线电从长波,到中波,短波,微波,然后是红外,可见光,紫外,X光,直到波长最短的伽玛射线
波速:
单位时间内波形传播的距离,称波速。通常以V表示,单位是米/秒。
声波在空气中传播的速度为340m/s(温度为150C时,温度升高时略有增加)。
真空下的电磁波波速为299792458m/s,近似为30万千米每秒,而在任何介质中电磁波波速均小于这一数值。
波速(V )与波长(λ)和频率(f)的关系:
V = λ·f
电磁波:电磁波是在空间传播的交变电磁场,即电磁波是由交变电场和交变磁场构成的。
从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,都会释出电磁波。无线电波和光线、X射线、γ射线等都是波长不同的电磁波。由于磁波不需要借助导线,在空间就可以传播,因此也称为无线电波。
电磁波的波长从最长的无线电长波,到中波,短波,微波,然后是红外,可见光,紫外线,X光,直到波长最短的伽玛射线。
怎样产生电磁波波?
利用电磁波进行通信的设备,都是靠振荡电路产生电磁波的,振荡电路是一种可以产生一定频率的振荡电流的电路。经过相应的处理,最后利用天线来发射电磁波。
无线电波段划分
什么是调制?
振荡电路产生的电磁波是高频振荡,节目信号的频率(例如音频信号)比较低,为了传输节目,用节目信号控制高频振荡的参数(振幅、频率或相位),称为调制。通过调制,节目信
号的频谱就搬迁到高频的范围。一方面可以实现有效传输,另一方面通过安排不同的载波频率,就将不同的节目安排在不同的频道(频率指配),不会发生相互干扰,便于接收端通过选择频率得到相应的节目。
常用的调制方法有调幅、调频和调相。
什么是天线?
是一种变换器,在发射端,发射机产生的高频信号通过馈线或馈管送往天线,通过天线变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换,大大增大了电磁波的传播效率。
第二单元广播
一、调幅广播
1、什么是调幅广播?
由振荡电路产生的高频振荡信号的频率和幅度是固定的,这种信号称为“载波”,它是不携带信息的;通过相应的方法,控制高频振荡的幅度,让其振荡的瞬时幅度随着声音信号的变化规律线性变化,那么这样的高频振荡就携带有声音信息,称为调幅度,简称调幅。
经过调幅的电波叫调幅波。它保持着高频载波的频率特性,但包络线的形状则和所传递的
信号波形相似。接收机通过对调幅波包络检波(解调),就能恢复出声音信号。
2、调幅原理
调幅原理方框图
3
、调
幅
波
的
解
调
调
幅
波的解调通常使用包络检波器,包络检波器由非线性器件和低通滤波器组成。检波器的输入信号为调幅波,输出信号就是发射端的调制信号,即节目信号。
4、中波广播
中波广播属于调幅广播(AM广播),是载波频率处于中波波段的广播。
依据国际电信联盟(ITU)的规范,在台湾、港澳、中国大陆所属的第三区(Region 3)中,中波广播使用526.5 kHz –1606.5 kHz 的中频频段,各频道中心频率数字为9 的倍数,自531 kHz –1602 kHz,频道间隔为9 kHz。美洲所在的第二区(Region 3),则使用520 kHz –1,610 kHz,频道间隔10 kHz。
中波广播白天依靠地波传播,夜间靠地波和天波传播。
5、短波广播
短波广播是载波频率范围处于2.3MHz-27MHz(在该范围中,有若干个频段作广播用,有些频段是安排给通信或其他应用)的短波波段的调幅广播。无论白天和夜间,短波电波的传播是通过电离层的反射传播的,因此,传播距离很远,特别适合用于国际广播。
6、广播信号传输系统
(1)广播节目制作与播出中心
主要设备和系统;话筒、录音机、调音台、监听设备中央控制系统等话筒(麦克风,传声器):声电转换器件,它将声音信号变为音频电信号。
广播节目可分为语言节目与文艺节目两大类,经话筒得到的音频电信号可以直接通过广播信号传输系统传送(称为直播),多数情况下是通过录制载体记录,在需要播出时重放。特别是质量要求很高的文艺节目,有比较复杂的节目制作流程。有了录制载体,也便于节目交换和随时调用。
录制载体:盘式磁带盒式磁带循环磁带激光唱片硬磁盘硬光盘等
播出形式:直播、录播和转播。
(2)节目源的传输