1、第一章無線電波的發射與接收我們在物理學的學習中知道，通有交流電的導線，會在它周圍產生變化的磁場，變化的磁場又能在它周圍引起變化的電場，而變化的電場還將在它周圍更遠的空間引起變化的磁場。這種不斷交替變化，由近及遠傳播的電磁場就叫電磁波。無線電技術中使用的電磁波叫無線電波。無線電廣播、電視廣播都是利用無線電波進行傳播信號的。現代通訊離不開無線電波。本章將介紹無線電波的波長、頻率、波段劃分，以及它的發射與接收。第一節無線電波的波長、頻率與波段劃分一、無線電波波段的劃分表1-1無線電波波段的劃分波段名稱頻段名稱波長范圍頻率范圍用 途超長波甚低頻 VLF104 105 m30 3 khz海上遠距離通信長

2、 波低頻 LF103104 m30030 kHz超遠程無線電通訊和導航中 波中頻 MF2×102103 m1500300 kHz無線電廣播中短波中高頻 IF502 ×102 m61.5 M Hz電報通訊短'波髙頻 HF1050 m306 MHZ無線電廣播、電報通訊米 波甚高頻 VHF1 10 m30030 MHZ無線電、電視廣播、導航分米波特高頻 UHF110-1 m3000300 MHZ電視、雷達、無線電導航厘米波超高頻 SHF10-110-2 m3 ×1043×10 3MHZ 雷達、衛星通訊、接力通訊毫米波極髙頻 EHF10310一2 m3

3、× 1053× 104MHZ電視、雷達、無線電導航亞毫米波超極高頻10一3 m以下3×105MHZ以上無線電接力通訊理論和實驗都可以證明，無線電波在真空中的傳播速度跟實驗測得的光速相等，即C=3.0×108m/s無線電波在一個振蕩周期T內傳播的距離叫做波長。波長、頻率和無線電波傳播速度c的關系為=c/f式中：一無線電波的波長，單位m ；c一無線電波的傳播速度，單位m/s;f一無線電波的頻率，單位HZ無線電波的波長從不到一毫米到幾十千米（頻率范圍由幾十千赫到幾十萬兆赫）。通常根據波長頻率）把無線電波劃分成幾個波段，如表1-1所示。二、無線電波的傳播無線電波

4、是橫波，即電場和磁場的方向都跟波的傳播方向垂直。在無線電波中各處的電場強度和磁感應強度的方向也總是互相垂直的，如圖1-1所示。不同波長的電磁波，傳播特性不相同；其傳播方式大致可分為地波、天波和空間波三種形式。(1） 地波沿地球表面空間向外傳播的無線電波叫地波，如圖1-2(a)所示。波具有衍射特性，當無線電波的波長大于或相當于山坡、建筑物等障礙物的尺寸時，它可以繞過障礙物繼續向前傳播。地球是導體，地波沿地面傳播時，地球表面因電磁感應而產生感應電流，因此要消耗能量，并且能量損耗隨頻率升高而增大。考慮到能量損失， 只有中、長波才利用地波方式傳播。由于地波傳播穩定可靠，在超遠程無線電通訊和導航等方面多

5、采用中長波。 圖1-1無線電波傳播示意圖 (二)天波依靠電離層的反射作用傳播的無線電波叫做天波，如圖1-2(b所示。在地球表面的大氣層中，大約在60km到400km的范圍內，由于太陽光的照射，氣體分子分解為帶正電的離子和自由電子，這就是電離層。電離層一方面可以反射無線電波，反射本領隨頻率增大而減小。實踐表明，波長短于10m的微波會穿過電離層飛向宇宙，它只能反射短波或波長更長的無線電波。電離層另一方面要吸收無線電波，吸收本領隨頻率減小而增大，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傳播。天波傳播受外界影響較大，它與電離層強度、太陽輻射強度等多種因素有關，.由于這些原因，收音機夜晚收

6、到的電臺比白天多，(三）空間波沿直線傳播的無線電波叫做空間波，它包括由發射點直接到達接收點的直射波和經地面反射到接收點的反射波，如圖1-2(C 所示。圖1-2 無線電波的傳播途徑由于地球表面是圓球形的，沿直線傳播的微波不能傳播很遠，一般為幾十千米。空間波受大氣干擾小，能量損耗小，接收到的信號較強而且較穩定，所以電視、雷達都采用以空間波方式傳播的微波。第二節無線電波的發射一、載波的調制與解調(一）載波無線電廣播是利用空中傳播的電磁波來傳遞語言和音樂的。由于低頻電磁波的輻射需要足夠長的天線，而且能量損失大，所以，低頻信號不能直接由天線發射。只有波長足夠短，即頻率足夠高的電磁波,才能有足夠的能量由天

7、線輻射出去。因此，無線電廣播要用高頻電磁波載上低頻信號傳播到空間去。在無線電廣播中，通過高頻振蕩電路產生的高頻、等幅電磁波，叫做載波。載波是運輸工具，起運載低頻信號的作用。調相& 1-3調輻，調頻，調相(二）調制用低頻信號控制高頻載波的過程叫做調制，低頻信號叫調制信號。如果載波的幅度被低頻信號控制，這種調制叫調幅；如果載波的頻率被低頻調制信號所控制，這種調制叫調頻；如'果載波的初相被低頻調制信號所控制，這種調制叫做調相；如圖1-3所示。經過調制后的電磁波叫已調波，它可以通過天線向空間輻射出去。不同的廣播電臺，采用不同頻率的載波，彼此互不干擾。例如：北京人民廣播電臺第一套節目載波

8、頻率是828kh2，第二套節目載波頻率是927 kh2.由于載波頻率不同，同時廣播，互不干擾(三）解調從已調波中，將低頻調制信號還原出來的過程叫做解調。解調又有檢波和鑒頻之分，在調幅收音機和調頻音機中將分別進行詳細的講述。二、無線電廣播的基本原理無線電廣播主要由話筒、高頻振蕩器、調制器、放大器和發射天線組成,其方框圖與各部分波形圖如圖1-4所示。語言或音樂的聲波，使話筒內的彈簧片產生機械振動，通過電磁感應的作用，將機械振動圖1-4無線電廣播發射方框圖和波形0轉換為相應的音頻電流或電壓，經音頻放大器放大以后，去調制由高頻振蕩器產生的高頻載波， 高頻 調幅波經高頻功率放大器放大后，由天線發射出去第

9、三節無線電波的接收一、最簡單接收機的組成最簡單接收機由輸入調諧回路、解調器、音頻放大器、揚聲器等四部分組成，其方框圖與圖1-5最簡單接收機方框圖與各部分淤形圖各部分波形圖如圖1-5所二、最簡單接收機各部分的作用(1） 輸入調諧回路輸入調諧回路的作用是選擇所要收聽的電臺。接收機的天線接收到許多不同頻率的已調波， 由于電磁感應的作用，轉變成為相應頻率的感應電動勢。輸入回路是個諧振電路，利用改變電容器的電容量或改變電感線圈的電感量）改變輸入回路的固有頻率，使它同所要收聽的某個電臺信號發生諧振，將不需要的信號抑制掉，這樣就達到了選擇電臺的作用。(2） 解調器解調器的作用是從已調波信號中還原出音頻信號。輸入回路選擇出來的已調信號，不能直接由耳機或揚聲器還原成聲音，必須先將已調波上所載著的音頻信號還原出來，才能由耳機或揚聲器還原成聲音，這種從已調波中檢出音頻信號的過程叫解調或檢波.(三)音頻放大器音頻放大器的作用是放大檢波出來的信號。解調器解調出的音頻信號只能由耳機