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1、 无线传输 同轴电缆第三章 传输系统 双绞线 光端机 光纤传输提示：双击视频全屏缩放，按Esc键退出全屏无线电波的波长与频率无线电波是看不见、摸不着的。无线电波是电磁波中波长最长的部分，是电和磁的波动过程，是向前传播的交变电磁场。电磁波频谱范围极宽，按波长从长到短可分为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、r（伽马）射线等。第三章 传输系统第一节 无线传输无线电波的波长与频率什么是无线电波的频率，我们不妨将无线电波比作一块石头掉入水中而产生的逐渐向外扩散的一圈圈水波：石头入水点是水波的中心，无线电发射天线则是无线电波的中心，那么相邻的两圈水波或电波之间的距离就叫波长。无线电波的传播速度与
2、光的速度一样，即每秒30万公里。其速度（v）、波长（ ）与频率（ ）三者之间的关系为：或 万公里除以波长就是我们常说的无线电波的频率，无线电波的波长与频率成反比，频率越高的无线电波，其波长就越短。波长的常用单位是米，频率的常用单位是赫兹、千赫兹、兆赫兹等。无线电波的频率从3103Hz至31011Hz，对应的波长为10km至0.1mm。例如，中央人民广播电台有中波639千赫兹、短波9800千赫兹和调频106.1兆赫兹三个发射频率，它们相对应的波长则分别为469.5米、30.6米和2.8米。我们平时在收听无线电广播时，基本使用的是频率这一概念。 第三章 传输系统第一节 无线传输无线电波分类无线电波
3、在空间传播时，必然要受到大气层的影响，尤其以电离层的影响最为显著。电离层是由于从太阳及其他星体发出的放射性辐射进入大气层，使大气层被电离而形成的。电离层内含有自由电子是影响无线电波的主要因素。电离层对无线电波的主要影响是使传播方向由电子密度较大区域向密度较小区域弯曲，即发生电波折射。这种影响随波段的不同而不相同。波长越长，折射越显著。 30MHz以下的波被折回地面；30MHz以上的波，则穿透电离层。另外，电波受电离层的另一影响是能量被吸收而衰减。电离程度越大，衰减越大；波长越长，衰减亦越大。无线电波的传播方式，因波长的不同而有不同的传播特性，分为地波、天波和空间波三种形式。 地波：沿地球表面空
4、间向外传播的无线电波。中、长波均利用地波方式传播。 天波：依靠电离层的反射作用传播的无线电波叫做天波。短波多利用这种方式传播。 空间波：沿直线传播的无线电波。它包括由发射点直接到达接收点的直射波和经地面反射到接收点的反射波。超短波的电视和雷达多采用空间波方式传播。第三章 传输系统第一节 无线传输无线电波分类波段波长频率传播方式主要用途长波 300003000m 10KhZ100kHZ 地波 超远程无线电通 信和导航 中波 300m200m 100kHZ1500kHZ 地波和天波 调幅无线电广播 电报 通信 中短波 200m50m 1500kHZ6000kHZ 短波 50m10m 6MHZ30M
5、HZ 天波 微 波 米波 （VHF） 10m1m 30MHZ300MHZ 近似直线传播 调频无线电广播 电视 导航 分米波 （UHF） 1m0.1m 300MHZ3000MHZ 直线传播 电视 雷达 导航 厘米波 10cm1cm 3000MHZ30000MHZ 毫米波 10mm1mm 30000MHZ300000MHZ 第三章 传输系统第一节 无线传输无线电波分类长波是指频率为300kHz以下的无线电波。由于大气层中的电离层对长波有强烈的吸收作用，长波主要靠沿着地球表面的地波传播，其传播损耗小，绕射能力强。频率低于30kHz的超长波，能绕地球作环球传播。长波传播时，具有传播稳定，受大气骚动影响
6、小等优点。在海水和土壤中传播，吸收损耗也较小。由于长波需要庞大的天线设备，造价高，长波段主要用作发射标准时间信号、超远程无线电通信及海上导航等。 第三章 传输系统第一节 无线传输无线电波分类地面上有高低不平的山坡和房屋等障碍物，根据波的衍射特性，当波长大于或相当于障碍物的尺寸时，波才能明显地绕到障碍物的后面。地面上的障碍物一般不太大，长波可以很好地绕过它们。中波和中短波也能较好地绕过，短波和微波由于波长过短，绕过障碍物的本领就很差了。地球是个良导体，地球表面会因地波的传播引起感应电流，因而地波在传播过程中有能量损失。频率越高，损失的能量越多。所以无论从衍射的角度看还是从能量损失的角度看，长波、
7、中波和中短波沿地球表面可以传播较远的距离，而短波和微波则不能。第三章 传输系统第一节 无线传输无线电波分类中波是指频率为300kHz3MHz的无线电波。它可以靠电离层反射的天波形式传播，也可靠沿地球表面的地波形式传播。白天，由于电离层的吸收作用大，天波不能作有效地反射，主要靠地波传播。什么是电离层呢？地球被厚厚的大气层包围着，在地面上空50千米到几百千米的范围内，大气中一部分气体分子由于受到太阳光的照射而丢失电子，即发生电离，产生带正电的离子和自由电子，这层大气就叫做电离层。但地面对中波的吸收比长波强，而且中波绕射能力比长波差，传播距离比长波短。对于中等功率的广播电台，中波可以传播300km左
8、右。晚上，电离层的吸收作用减小，可大大增加传播距离。无线电广播中的中波(MW)频率范围我国规定为5351605kHz，所以国产收音机的中波(MW)接收频率范围为5351605kHz。电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性。实验证明，波长短于10m的微波能穿过电离层，波长超过3000km的长波，几乎会被电离层全部吸收。对于中波、中短波、短波，波长越短，电离层对它吸收得越少而反射得越多。因此，短波最适宜以天波的形式传播，它可以被电离层反射到几千千米以外。但是，电离层是不稳定的，白天受阳光照射时电离程度高，夜晚电离程度低。因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱，这时中波和中短波也能以天波的形式传播。
9、收音机在夜晚能够收听到许多远地的中波或中短波电台，就是这个缘故。第三章 传输系统第一节 无线传输无线电波分类电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性。实验证明，波长短于10m的微波能穿过电离层，波长超过3000km的长波，几乎会被电离层全部吸收。对于中波、中短波、短波，波长越短，电离层对它吸收得越少而反射得越多。因此，短波最适宜以天波的形式传播，它可以被电离层反射到几千千米以外。但是，电离层是不稳定的，白天受阳光照射时电离程度高，夜晚电离程度低。因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱，这时中波和中短波也能以天波的形式传播。收音机在夜晚能够收听到许多远地的中波或中短波电台，就是这个缘故。第三章 传
10、输系统第一节 无线传输无线电波分类短波是指频率为330MHz的无线电波。由于频率较高波长短，沿地球表面传播的地波绕射能力差，传播的有效距离短，而且地球表面矿物质之吸收率甚高，故不论发射功力多大，不出百里以内，其沿地面传播的电磁波即被吸收已尽。短波以天波形式传播时，在电离层中所受到的吸收作用小，有利于电离层的反射。经过一次反射可以得到1004000km的跳跃距离。经过电离层和大地的几次连续反射，传播的距离更远。无线广播中的短波(SW)频率范围我国规定为224MHz。超短波是指波长为110m(频率为30300MHz)的无线电波。它的频率很高，波长很短，绕射能力很弱，地面上不大的障碍物，对它都有较大
11、影响，地的吸收能力也很强，一般不适于地波方式传播。由于超短波的频率高，电离层无法反射，所以也不适于天波方式传播。超短波主要靠空间波方式传播，它们跟可见光一样，是沿直线传播的。这种沿直线传播的电磁波叫空间波或视波。 第三章 传输系统第一节 无线传输无线电波分类地球表面是球形的，微波沿直线传播，为了增大传播距离，发射天线和接收天线都建得很高，但也只能达到几十千米。在进行远距离通信时，要设立中继站。由某地发射出去的微波，被中继站接收，进行放大，再传向下一站。这就像接力赛跑一样，一站传一站，把电信号传到远方。直线传播方式受大气的干扰小，能量损耗少，所以收到的信号较强而且比较稳定。电视、雷达采用的都是微波。现在，可以用同步通信卫星传送微波。由于同步通信卫星静止在赤道上空36000km的高空，用它来做中继站，可以使无线电信号跨越大陆和海洋。天线是收音机、电视机、雷达以及其他无线电设备中发射和接收无线电波的装置。凡是利用无线电波传递信息的系统，都少不了天线。第三章 传输系统第一节 无线传输
