(无水印)第一章 无线电通信原理知识

抛物面天线方向图
F
照射器方向图
双反射面天线
抛物面 双曲面
F FP
馈源
与单反射面天线相比，它具有下列优点：
①由于天线有两个反射面，几何参数增多， 便于按照各种需要灵活地进行设计；
②可以采用短焦距抛物面天线作主反射面， 减小了天线的纵向尺寸；
③由于采用了副反射面，馈源可以安装在抛物 面顶点附近，使馈源和接收机之间的传输线 缩短，减小了传输线损耗所造成的噪声。
雷达天线 按波长分： 长波天线、中波天线、短 波天线、超短波天线和微 波天线 按辐射元的类型分：线天线和面天线
天线的形成： 传输线终端开放形成天线
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传输线
波导
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振子天线 喇叭天线
图2－9 天线的形成
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波段名称 超长波 长波 中波 短波
波段范围 100km~10km 10km~1km 1km~200m 200m~10m
频率范围 3~30kHz 30~300kHz 0.3~1.5MHz 1.5~30MHz 30~300MHz 0.3~3GHz
频段名称 甚低频VLF 低频LF 中频MF 高频HF 甚高频VHF 特高频UHF
电波传播与天线
电波传播
电波传播研究的就是电磁波在 自然环境中的传播规律。 电波传播的主要方式有：地波 传播、天波传播、视距传播、 散射传播几种。
地波传播
地波是指沿地球表面传播的电 波，地波传播也称为地面波传播
地波传播的主要特点：
电波波长越长，传播损耗 越小。地波传播主要用于 超长波和中、长波的无线 电通信和导航。
理解无线电通信工作方式
了解无线电频普管理知识
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通信发展简史 无线电报的发明 电话的发明 电磁波的发现 无线电通信的发明 电报的发明
无线电通信系统的模型
信息源 发送设备 信道
噪声源
接收设备
接收者
无线电通信
方式与频段
通信方式
单工通信 半双工通信 全双工通信
通信的频段
根据不同频率的电磁 波传播规律的特点，把 电磁波的频率范围划分 为若干个区段，称作频 段，或波段。
笼型天线由于ຫໍສະໝຸດ Baidu特性阻抗较低， 输入阻抗随频率变化较小，因 而工作波段宽。其方向性及天 线长度、高度的选择与双极天 线相同。但笼型天线在结构和 使用上都不如单根导线的双极 天线简便，因此主要用于比较 大型的固定电台上。
半波折合振子天线
半波折合振子天线相当于把一根长为 半波长的终端短路的长线在中间拉开， 构成一种变形的对称折合振子。
适用的波段和视距传播的基本相同， 但可以超视距传播。
天线
能够有效地辐射或 者接收电磁波的装 置称为天线
目的：
了解天线的作用与构成 理解天线的主要功能
了解常用线天线
能够有效地辐射 或者接收电磁波 的装置称为天线
发射时：
高频电能
接收时：
电磁波能量 高频电能
电磁波能量
天线的分类：
按用途分： 通信天线、广播电视天线、
λ /2
λ /2
拉开
(b)
(a)
引向天线
无源引向器 有源辐射振子
1 2 3
最大发射方向
金属杆 无源反射器 馈线
引向天线又称波道 天线、八木大线，它 广泛用于分米波、米 波雷达以及米波通信 设备中。
垂直天线
垂直天线是垂直于地 面或导体平面架设的 天线
常见的几种垂直天线
(a)T型
(b)Г型
长中波 天线
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视线传播的特点:
受低空大气层影响大，大气 层对电波传播有折射、吸收 和散射作用。 受地形、地物影响大。
散射传播
当电波遇到不均匀介质就要 产生散射，被散射的电波到 达地面接收 点，这种传 播方式称为 散射传播。
散射传播的特点:
不受恶劣气象条件和电离层不正常 变化的影响。
可以实现超高频波段（米波到微波） 的超视距传播。
30~300GHz 300~3000GHz
超高频SHF
极高频EHF 超极高频
无线电频谱管理知识
无线电频谱是人类共享 的一种自然资源，是有 限的、不可再生的战略 资源。
国际电信联盟 (ITU) 是国际 无线电管理的权威性组织 ， 它 负 责 修 订 国 际 无 线电规 则，审议频谱划分及相关 的技术标准。
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张开的传输线就是一个简单 的天线，通常称为对称振子
常用的线天线
横向尺寸远小于纵向尺 寸并小于波长的细长结 构的天线称为线天线
对称振子天线
对称振子天线是由两根粗细和长 度都相同的导线构成，中间为两 个馈电端。对称振子天线可看作 是由开路传输线张开 180°后构 成的。这是一种应用广泛且结构 简单的基本天线形式。
中波导航地面设备
主讲教员：林军梅
2014年4月
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中波导航地面设备
1 无线电通信原理知识 2 KDD-625A 型中波导航 机
3 NDB900-200 型 中 波 导 航机 4 导航台工程安装与验收标准
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通信概述
2018/4/7 3
目的：
了解什么是通信
了解通信的分类及范畴 了解通信的发展简史
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半波振子天线
水平对称天线
结构简单，使用方便
改变架设高度可控 制最大辐射仰角
缺点 ：通信频带窄，不
利于天波通信
可以采用增加天线的直径 来实现天线的宽波段特性
用几根导线排成圆柱形 组成振子的两臂，这样 既增加了天线的等效直 径，其重量又比较轻， 这就是实用的笼型天线
笼型天线
常用的笼型天线由 6 ～ 8 根导线做成，每根导线 的直径为 3 ～ 4 毫米，笼 的几何半径R为0.5～1.5 米 ， 其 特 性 阻 抗 在 250～400欧姆左右。
主要用途 水下通信 海上导航 导航、无线电广播
电报通信、无线电 广播
电报通信、无线电 广播电视、导航 电视、雷达、导航、 接力通信 雷达、接力通信、 卫星通信
超短波（米波） 10m~1m 分米波 微 波 100cm~10cm
厘米波
毫米波 亚毫米波
10cm~1cm
10mm~1mm 1mm~0.1mm
3~30GHz
(c)铁塔
(d)桅杆
短波与超短 波鞭形天线
面天线
常见的面天线主要有喇叭 天线及抛物面天线
喇叭天线
波导 开口端
激励头
(a)
(b)
(c)
(d)
抛物面天线
抛物面天线是在通信、雷达和射 电天文等系统中广泛使用的一 种天线，它是由两部分组成， 其一是抛物线绕其焦轴旋转而 成的抛物反射面；其二是置于 抛物面焦点处的馈源（也称照 射器）。
天波传播
电波向天空辐射，到 达电离层，在电离层中 连续折射返回地面，这 种传播方式称为天波传 播
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天波传播的主要特点:
传输损耗小，可以利用较小 的功率进行远距离通信。 由于电离层的不稳定性，容 易造成短波通信的中断。
电离层
天线
地波
图2－5 天波传播静区的形成
视距传播
视距传播是指电波在 发射天线和接受天线互 相“看得见”的距离内 的传播方式。