无线电波的发射与接收.docx

第一章无线电波的发射与接收

我们在物理学的学习中知道，通有交流电的导线，会在它周围产生变化的磁场，变化的磁场乂能在它周围引起变化的电场，而变化的电场还将在它周围更远的空间引起变化的磁场。这种不断交替变化，由近及远传播的电磁场就叫电磁波。无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。

无线电广播、电视广播都是利用无线电波进行传播信号的。现代通讯离不开无线电波。本章将介绍无线电波的波长、频率、波段划分，以及它的发射与接收。

第一节无线电波的波长、频率与波段划分一、无线电波波段的划分

表1-1无线电波波段的划分

波段名称

波段名称

频段名称

波长范围

104?105m

频率范围

用途

超长波

甚低频VLF

30?3khz

海上远距离通信

长波

低频LF

10?104m

超远程无线电通讯

3

300?30kH

z

和导航

中波

中频MF

中高频IF

2X102?103m

50?2x102m

1500?300kHz

6?1.5MHz

无线电广播

中短波

电报通讯

短波

高频HF

10?50m

30?6MHZ

无线电广播、电报

通讯

米波

县高频VHF

1?10m

300?30MHZ

无线电、电视广播、导航

分米波

特高频UHF

1?10m

3000?300MH

-1

Z

电视、雷达、无线电导航

厘米波

超高频SHF

10-?IO-2

-

A

1

m

3X10?3x10MHZ

—4

3.…

雷达、卫星

通讯、接力通讯

毫米波

极高频EHF

10?10-2m

3

3x10?3X10MH

5一

4__

电视、雷达、无线电导航

亚毫米波

超极局频

10—3m以下

3x10M5 H

以上

--

无线电接力通讯

理论和实验都可以证明，无线电波在真空中的传播速度跟实验测得的光速相等，

即

C=3.0x10m/s

8

无线电波在一个振荡周期T内传播的距离叫做波长。波长、频率和无线电波传播速度c的

关系为

入=c/f

1

式中：入一无线电波的波长，单位m；c一无线电波的传播速度，单位m/s;f一无线电波的频率，单位H

无线电波的波长从不到一毫米到几十千米（频率范围由几十千赫到几十万兆

赫）。通常根据波长〔频率）把无线电波划分成几个波段，如表1-1所示。二、无线电波的传播

无线电波是横波，即电场和磁场的方向都跟波的传播方向垂直。在无线电波中各

处

的电场强度和磁感应强度的方向也总是互相垂直的，如图

1-1所小。不同波长的电磁

波，传播特性不相同；其传播方式大致可分为地波、天波和空间波三种形式。

（一）地波

沿地球表面空间向外传播的无线电波叫地波，如图

1-2（a）所示。波具有衍射特

性，当无线电波的波长大丁或相当丁山坡、建筑物等障碍物的尺寸时，它可以绕过 障碍物继续向前传播。

地球是导体，地波沿地面传播时，地球表面因电磁感应而产生感应电流，因此要消耗能量，并且能量损耗随频率升高而增大。考虑到能量损失，只有中、长波才利用地波方式传播。由于地波传播稳定可靠，在超远程无线电通讯和导航

等方面多采用中长波。

（二）天波

图1-1无线电波传播示意图

依靠电离层的反射作用传播的无线电波叫做天波，如图1-2（b〕所示。在地球表面的大气层中，大约在60km到400km的范围内，由丁太阳光的照射，气体分子分解为带正电的离子和自由电子，这就是电离层。电离层一方面可以反射无线电波，反

射本领随频率增大而减小。实践表明，波长短丁

10m的微波会穿过电离层飞向宇宙,

它只能反射短波或波长更长的无线电波。电离层另一方面要吸收无线电波，吸收本 领随频率减小而增大，中波和中短波一部分被吸收，因此，只有短波多采用天波方式传播。

天波传播受外界影响较大，它与电离层强度、太阳辐射强度等多种因素有关， .由丁这些原因，收音机夜晚收到的电台比白天多，

（三）空间波

沿直线传播的无线电波叫做空间波，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，如图1-2（C〉所示。

2

图1-2无线电波的传播途径

由丁地球表面是圆球形的，沿直线传播的微波不能传播很远，一般为几十千米。空间波受大气干扰小，能量损耗小，接收到的信号较强而且较稳定，所以电视、雷达都采用以空间波方式传播的微波。

第二节无线电波的发射

一、载波的调制与解调

（一）载波

无线电广播是利用空中传播的电磁波来传递语言和音乐的。由丁低频电磁波的辐射需要足够长的天线，而且能量损失大，所以，低频信号不能直接由天线发射。只有波长足够短，即频率足够高的电磁波，才能有足够的能量由