《无线电通信常识（无线通信基础知识）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无线电通信常识（无线通信基础知识）（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、无线电通信常识无线电通信是怎样进行的？作战飞机上的飞行员和指挥部对话，并没有电线从他们的话筒通向指挥部你每天听收音机或看电视，也没有电线从你家通往广播电台或电视台顾名思义，无线电通信就是不用电线来传输电信号，那么，它是怎样传输信号的呢？一、电磁波电磁波手持小木棍上下振动，让木棍下端接触平静的水面，可以看见水面上有一圈圈凹凸相间的状态向外传播，形成水波（图 131）发声体振动时，在空气中会有疏密相间的状态向外传播，形成声波波是自然界普遍存在的现象当导体中有迅速变化的电流时，在周围空间会有电磁波向外传播无线电通信就是利用电磁波传输信号此主题相关图片如下：图 131 水波电磁波看不见，摸不到，我们可
2、以通过实验来间接观察它的存在实验打开收音机的开关，转动选台用的旋钮，调到一个没有电台的地方，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量如图 132 所示，让电池的负极与一把锉良好接触，正极连接一根导线拿着导线头，让它与锉接触，并在锉面上滑动，这时收音机会发出“喀喀”的响声此主题相关图片如下：图 132 演示电磁波的存在为什么会发生这种现象呢？原来，当导线头在锉面上滑动时，由电池、导线、锉组成的电路中产生迅速变化的电流，于是有电磁波向外传播，被收音机接收后发出响声这个电路就成了一个小小的“电台”类似的现象，在日常生活中也会发生当打开或者关闭电灯时，当电冰箱的电路接通和断开时，你会从附近的收音机中听到
3、“喀喀”的杂音这杂音也是电路通断时发出的电磁波被收音机接收而产生的电磁波的频率和波长 在水波的情形中，小木棍每上下振动一次，水面上就出现一个波峰（凸起部分）和一个波谷（凹下部分）小木棍振动几次，水面上就出现几个波峰和几个波谷（图 131）在 1 秒内出现的波峰数（或波谷数）叫做水波的频率频率的单位叫赫兹，简称赫常用的频率单位还有千赫和兆赫1 千赫=103 赫，1 兆赫=106 赫相邻两个波峰（或波谷）之间的距离叫做水波的波长1 秒钟内波传播的距离叫做波速你可以知道：波速= 波长频率可见波长也等于每振动一次水波向前传播的距离水波在 1 秒内传播的波形图小木棍每秒振动 3 次，水面上每秒出现 3
4、个波峰和 3 个波谷，水波的频率为 3赫兹OA 为 1 秒内水波传播的距离，数值上等于水波的传播速度（波速）在此图中 OA 等于 3 个波长，由此可以知道：波速= 波长频率关于电磁波的本质，限于我们的知识准备不足，还不能给同学们讲，但是，有一点却可以告诉同学们，这就是：跟水波类似，电磁波也有自己的频率和波长，同样可以用波形图来描述（图 134）由方向来回迅速变化的电流（振荡电流）产生的电磁波，它的频率等于振荡电流的频率，即每秒内电流振荡的次数电流每振荡 1次电磁波向前传播的距离表示电磁波的波长对电磁波来说，同样有：波速=波长频率电磁波是向空间各个方向传播的，它的传播速度很快，和光速相同，在真空
5、中是 3108 米/秒，在空气中和在真空中近似不同频率的电磁波的传播速度都相同，所以，频率较大的电磁波波长较短（图 134）此主题相关图片如下：图 134 频率不同的电磁波上图所示的电磁波，频率低，波长较长；下图所示的电磁波，频率高，波长较短在我们周围的空间里，存在着形形色色的广播、电视和无线电通信所用的电磁波它们的频率和波长各不相同，用途也有所不同人们把无线电通信所用的电磁波（也叫无线电波）按波长分为几个波段，各波段的名称和主要用途如下表所示课外观察找一台多波段的收音机，仔细观察选台指示盘，看看各波段都在哪些频率范围和波长范围内？有的收音机频率的单位用字母表示，kHz 表示千赫，MHz 表示
6、兆赫，把对应的波长和频率相乘，看看是不是等于光速二、无线电广播和电视我国古代曾有过“千里眼”、“顺风耳”的幻想故事如今，有了无线电广播和电视，这些幻想都已成为现实我们可以坐在家里观看新闻节目和运动会上的激烈角逐，欣赏著名音乐家演奏的美妙音乐现在无线电通信已被广泛应用于生活的各个领域通过广播、电视、我们可以收听、收看到遥远的地方举行的运动会实况电视在我国不但在城市相当普及，而且逐渐普及到农村我们是怎样利用电磁波来传递声音和图像信号的呢？也许同学们听说过用鸽子传送信件的故事，发信人把写好的信绑在鸽子身上，鸽子带着信飞向天空，到达目的地后，收信人从鸽子身上把信取下来，信息就传递过去了用电磁波传递声音
7、信号和图像信号，电磁波所起的作用跟鸽子类似：先将信号载在电磁波上，再把载有信号的电磁波发射出去，到达接收处设法从电磁波上把信号检出来下面我们用传递声音信号的例子来介绍这个过程发射 要发射电磁波，首先要有能产生高频振荡电流的装置振荡器为了使发射的电磁波带有声音信号，还要用话筒把声音转化成变化的电流然后，把两种电流都输入到调制器中，使高频电流又随着声音信号而改变把这样的高频振荡电流送到发射天线，发出的电磁波就带有声音的信号了整个发射过程可用图 136 概括此主题相关图 片如下：图 136 发射过程接收 接收电磁波需要有接收天线天线可以接收到各种频率的电磁波，为了从中选出我们需要的某一频率的电磁波，
8、并把它变成电流，要采用一个可以调节的电路调谐器从调谐器得到的是我们需要的带有声音信号的高频振荡电流，为了把声音信号取出来，还要使它通过检波器，从检波器出来的电流通过耳机，就还原成声音整个接收过程可以用图 137 概括此主题相关图片如下：图 137 接收过程用电磁波传递图像信号的道理和传递声音信号一样，只是具体方法不同在发送部分要用摄像机把图像变成随图像而变化的高频振荡电流，在接收部分要用显像管把这种振荡电流还原成图像电磁波的发射工作由广播电台和电视台承担，接收工作是由收音机和电视机来完成的*三、激光通信随着社会的进步，人们需要传递的信息量越来越大，对通信的质量要求越来越高随着科学技术的发展，近
9、几十年来出现了一种新的通信方式激光通信激光是由一种叫做激光器的装置发射出来的，不同的激光器可以发出不同颜色的激光与普通光比较，激光有以下的特性1从普通光源发出的光是向四面八方传播的，传得越远，光束越分散而激光具有很高的方向性激光沿一定方向传播时几乎是不发散的，即使把激光束射到距地球 38 万千米的月球上，也只发散成一个直径为几千米的光斑2普通光源发出的光，如日光，是由多种不同的色光混合而成的即使普遍认为很好的单色光源氪灯发出的光，也是由相近的色光组成，颜色并不很纯而激光具有很高的单色性，颜色很纯3激光具有很高的亮度，一台大功率激光器发出的激光，亮度可达太阳亮度的 1071014 倍激光具有上述
10、特性，因而广泛应用于机械加工（如打孔、切割），精密测量，医疗手术，军事武器等方面激光通信与无线电通信类似，即先将声音和图像信号调制到激光束上，然后把载有声音和图像信号的激光发送出去，最后用接收装置把声音和图像信号检出来如果地面气候条件好，可以在直线距离为几十千米以至上百千米的两点之间直接进行激光通信但是大气中的云、雨、雾、烟尘等因素，会使通信距离和通信质量受到限制为了克服上述缺陷，科学家们研究和发展了激光的光纤通信，并取得了很大的成功光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只有十分之几毫米光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较小的物质做成，包层由光速较大的物质做成光在内芯中传播时，
11、不断被包层反射回来，曲折前进，如图 138 所示这样，带有信号的激光就沿着光纤向前传播，不受外界条件的干扰，使激光通信能传播很远，并且能提高通信质量此主题相关图片如下：图 138激光的光纤通信还有容量大的优点一根光纤可以传送几百路电话、几个频道的电视节目而用电缆来传送电信号，一根电缆只能传送几十路电话在我国，已在几个大城市内和相互之间建成了利用激光的光纤通信系统，我们还要进一步发展激光通信无线电波的传播途径无线电波从发射到接收的传播途径有三种（图 139），直线传播的叫直射波，沿地面传播的叫地波，射向天空后被大气中的电离层反射回到地面的叫天波此主题相关图片如下：图 13-9 无线电波的传播途径
12、长波和中波射向天空的部分大都被电离层吸收，但沿地面传播的部分被吸收得很少它们还能很好地绕过障碍物，所以它们主要靠地波传播中波和中短波在夜晚被电离层吸收得不多，可以靠天波传播，在白天仍靠地波传播，但地面对它们的吸收较强，不能传得很远，这就是人们在晚上能收听到较多外地电台广播的原因短波被地面吸收得多，但能较好地被电离层反射，所以主要靠天波传播微波很容易被地面吸收，又能穿透电离层而不被反射，所以它不能靠地波和天波传播，只能直线传播由于地球表面不是平面，微波在地球表面传播的距离不大，一般只有几十千米因此，要向远距离传播微波，就要设立中继站，像接力赛跑那样，一站接一站地把微波传送出去（图 1310）此主
13、题相关图片如下：有了同步通信卫星以后，微波的传送多了一个好办法同步通信卫星在赤道正上空，绕地心转动的周期和地球自转的周期一样从地球上看，它是在赤道上空某处静止不动的用同步通信卫星做中继站，可以使从它转发的微波达到地球上很大的范围只要有三颗同步通信卫星，就可以差不多在全世界范围内转播各地的电视节目我国已发射同步通信卫星（图 1311），用来转播电视和无线电话此主题相关图片如下：学到 了 什 么1当导体中有振荡电流时，在它的周围空间就会产生电磁波2电磁波每秒振荡的次数叫做它的频率，频率的单位是赫兹，简称赫每振荡一次电磁波向前传播的距离等于它的波长电磁波的传播速度跟光速一样波速=波长频率3无线电通信是利用电磁波来传递声音信号和图像信号的广播电台和电视台把载有声音信号和图像信号的电磁波发射出去；收音机和电视机接收载有信号的电磁波，并把信号检出，还原成声音和图像*4激光具有很高的方向性、单色性、高亮度等特性它有广泛的应用激光通信的原理与无线电通信相类似，是近代发展起来的高新通信技术
