无线电是怎么发射出去的?

无线电是怎么发射出去的?,第1张

无线电视、电台、电话等,原理都差不多,接收终端有区别而已。无线电视就是大家早期看的要用天线接收节目的类型,从最早期由电视塔最高点发射电波覆盖城市及周边(央视类则通过行政要求全国的塔都要转传其信号,所以覆盖面积最大,也是国防中坚力量。),到中期由发射站(包括电视塔)向人造电视卫星发射信号,卫星再把信号向国内管辖范围装载发射信号。后期是直接把信号从地底铺设模拟光纤信号,通过接入用户机顶盒解码获得节目信号。电台则还是在第一阶段,靠高处的塔发射信号,城市内的移动电话网络基站补充转载形成地面信号覆盖率。目前卫星电台这就是DMB在互联网发展过程已经宣布死亡,没有发展价值。无线电话主要三类,一类不允许通过手机网络的叫对讲机,靠对讲机自身功率决定可传输距离(除军警类卫星对讲机外)。第二类是手机,通过与上面提及的电台信号覆盖方式差不多的形式,用基站完成信号处理及传导。第三类则是卫星电话,与卫星电视方式雷同,可以通过租用卫星频段完成相对私隐强不受任何国家管理的沟通,所以军队、警备、集团董事长、名人、政要等,大多会用卫星电话执行任务或商议要事。

电报是一种最早用电的方式来传送信息的、可靠的即时远距离通信方式,它是19世纪30年代在英国和美国发展起来的。电报信息通过专用的交换线路以电信号的方式发送出去,该信号用编码代替文字和数字,通常使用的编码是摩尔斯编码。现在,随着电话、传真等的普及应用,电报已很少被人使用了。

无线电波通过介质或在介质分界面的连续折射或反射,由发射点传播到接收点的过程。无线电通信是利用无线电波的传播特性而实现的。因此,研究无线电波的传播特性和模式,是提高无线电通信质量的重大课题。

在通信中根据无线电波的波长(或频率)把无线电波划分为各种不同的波段(或频段)。波段的划分在国际上没有统一的标准,中国对无线电波波段的划分法见无线电波段表。

无线电波在空间或介质中传播具有折射、反射、散射、绕射以及吸收等特性。这些特性使无线电波随着传播距离的增加而逐渐衰减,如无线电波传播到越来越大的距离和空间区域,电波能量便越来越分散,造成扩散衰减;而在介质中传播,电波能量被介质消耗,造成吸收衰减和折射衰减等。

无线电波在真空中传播,称为在自由空间传播,它的传播特征为扩散衰减。衰减的定义为:距辐射源某传播距离处的功率密度同单位距离处的功率密度之比,其值反比于传播距离的平方。

通常指电磁波在各种介质中传播的一些典型方式。在地球上,无线电波的传播介质有地壳、海水、大气等。根据物理性质,可将地球介质由下而上地分为地壳高温电离层、地壳介质岩层、地壳表面导电层、大气对流层、高空电离层。不同频率的无线电波,在各层介质中传播的折射率n和吸收衰减常数ɑ各不相同。因而各种频段的无线电波在介质中传播均有其衰减较小的传播模式。

首先,无线电波是以电磁波的形式向外传播电磁能的。其次,用无线电波来传送信息,先要把所传送的声像信息变换为含有声像信息的电信号um,再把含有声像信息的电信号“寄载”在比该信号频率高得多的高频振荡信号上去,用发射天线以无线电波的形式向周围的空间传播。最后,在接收端,人们接收这种高频振荡信号,再把其中所“携带”的声像信号取出来,还原为声像信息。在无线电波传递信息的过程中,采用的是频率变换技术。利用频率变换技术让含有信息的低频信号去控制高频振荡信号的某一参数,使这些参数随含有信息的低频信号而变化,这一过程称为调制。这时,高频信号好像是“运载工具”,载着被传递的信号通过发射天线向周围空间“射出”,所以人们称高频振荡信号为载波,它的频率即为载频,又叫射频。含有信息的低频信号称为调制信号,而把经过调制的载波信号称为已调信号。在接收端,人们再利用频率变换技术把已调信号中的调制信号取出来,得到原有的信息,这一过程称为解调。
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性质不同,而且是完全不同的两个概念。无线电可以在任何一种介质中传播,还被用于寻找外星人计划中去了。220伏特(V)只是电压,虽然电流也有电磁场,电磁波,有传播方向,不能够但电不是有线电波,没有像无线电传播的可能,不然我们就被电住了,像这里是120V的。仍是用导线传输供电,
频率从几十Hz(甚至更低)到3000GHz左右(波长从几十Mm到01mm左右)频谱范围内的电磁波,称为无线电波。电波旅行不依靠电线,也不象声波那样,必须依靠空气媒介帮它传播,有些电波能够在地球表面传播,有些波能够在空间直线传播,也能够从大气层上空反射传播,有些波甚至能穿透大气层,飞向遥远的宇宙空间。发信天线或自然辐射源所辐射的无线电波,通过自然条件下的媒质到达收信天线的过程,就称为无线电波的传播。
无线电波的频谱,根据它们的特点可以划分为表所示钓几个波段。根据频谱和需要,可以进行通信、广播、电视、导航和探测等,但不同波段电波的传播特性有很大差别。
电波主要传播方式
电波传输不依靠电线,也不象声波那样,必须依靠空气媒介帮它传播,有些电波能够在地球表面传播,有些波能够在空间直线传播,也能够从大气层上空反射传播,有些波甚至能穿透大气层,飞向遥远的宇宙空间。
任何一种无线电信号传输系统均由发信部分、收信部分和传输媒质三部分组成。传输无线电信号的媒质主要有地表、对流层和电离层等,这些媒质的电特性对不同波段的无线电波的传播有着不同的影响。根据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响,可将电波传播方式分成下列几种:
地表传播
对有些电波来说,地球本身就是一个障碍物。当接收天线距离发射天线较远时,地面就象拱形大桥将两者隔开。那些走直线的电波就过不去了。只有某些电波能够沿着地球拱起的部分传播出去,这种沿着地球表面传播的电波就叫地波,也叫表面波。地面波传播无线电波沿着地球表面的传播方式,称为地面波传播。其特点是信号比较稳定,但电波频率愈高,地面波随距离的增加衰减愈快。因此,这种传播方式主要适用于长波和中波波段。
天波传播
声音碰到墙壁或高山就会反射回来形成回声,光线射到镜面上也会反射。无线电波也能够反射。在大气层中,从几十公里至几百公里的高空有几层“电离层”形成了一种天然的反射体,就象一只悬空的金属盖,电波射到“电离层’就会被反射回来,走这一途径的电波就称为天波或反射波。在电波中,主要是短波具有这种特性。
电离层是怎样形成的呢?原来,有些气层受到阳光照射,就会产生电离。太阳表面温度大约有6000℃,它辐射出来的电磁波包含很宽的频带。其中紫外线部分会对大气层上空气体产生电离作用,这是形成电离层的主要原因。
电离层一方面反射电波,另一方面也要吸收电波。电离层对电波的反射和吸收与频率(波长)有关。频率越高,吸收越少,频率越低,吸收越多。所以,短波的天波可以用作远距离通讯。此外,反射和吸收与白天还是黑夜也有关。白天,电离层可把中波几乎全部吸收掉,收音机只能收听当地的电台,而夜里却能收到远距离的电台。对于短波,电离层吸收得较少,所以短波收音机不论白天黑夜都能收到远距离的电台。不过,电离层是变动的,反射的天波时强时弱,所以,从收音机听到的声音忽大忽小,并不稳定。
视距传播、散射传播及波导模传播
视距传播是指:若收、发天线离地面的高度远大于波长,电波直接从发信天线传到收信地点(有时有地面反射波)。这种传播方式仅限于视线距离以内。目前广泛使用的超短波通信和卫星通信的电波传播均属这种传播方式。
散射传播是利用对流层或电离层中介质的不均匀性或流星通过大气时的电离余迹对电磁波的散射作用来实现超视矩传播。这种传播方式主要用于超短波和微波远距离通信。
超短波的传播特性比较特殊,它既不能绕射,也不能被电离层反射,而只能以直线传播。以直线传播的波就叫做空间波或直接波。由于空间波不会拐弯,因此它的传播距离就受到限制。发射天线架得越高,空间波传得越远。所以电视发射天线和电视接收天线应尽量架得高一些。尽管如此,传播距离仍受到地球拱形表面的阻挡,实际只有50km左右。
超短波不能被电离层反射,但它能穿透电离层,所以在地球的上空就无阻隔可言,这样,我们就可以利用空间波与发射到遥远太空去的宇宙飞船、人造卫星等取得联系。此外,卫星中继通讯,卫星电视转播等也主要是利用天波传输途径。
波导模传播电波是指:在电离层下缘和地面所组成的同心球壳形波导内的传播。长波、超长波或极长波利用这种传播方式能以较小的衰减进行远距离通信。
在实际通信中往往是取以上五种传播方式中的一种作为主要的传播途径,但也有几种传播方式并存来传播无线电波的。一般情况下都是根据使用波段的特点,利用天线的方向性来限定一种主要的传播方式。
参考资料:>无线电波在空间传播,根据频率或者波长的不同,具有不同的传播特性。无线电波如同光波一样,可以反射、折射、绕射和散射传播。 长波主要沿地球表面进行传播,又称地波;也可在地面与电离层之间形成的波导中传播。传播距离可达几千公里,甚至上万公里。长波能穿透海水和土壤,但波长越长,干扰噪声也越大。长波多用于海上、水下、地下的通信与导航。 中波在白天主要靠地面传播,夜间也可由电离层反射传播。主要用于广播和导航。 短波主要靠电离层反射的天波传播,可经电离层一次或几次反射,传播距离可达几千公里甚至上万公里。适用于应急、抗灾通信和远距离越洋通信。 微波主要是以直线视距传播,但受地形、地物及雨雪雾影响大。传播稳定、传输带宽宽,地面传播距离只有几十公里;能穿透电离层,对空传播可达数万公里。主要用于干线或支线无线通信、卫星通信。


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