在无线电通信中,信号是怎样被发射与接收的?

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曹兰怡|责任编辑|2021-09-16 19:30:01

在无线电通信中,信号是怎样发射与接收的?

★正常的无线电通信信号,其实是由广播电台发出的。首先由播音员的声音通过话筒,进入音频放大器转换为电信号,不过这个电信号可不能得到我们想要的电磁波,所以电台设备中有一个发射器,其中安装有高频振荡器,它把另一组高频的电流揉进去,这个过程叫做“调制”,合成完了这种高频电流通过发射天线,往四面八方传播。

它的频率都是固定的频率段,所以把接收器(一般为调频、调幅收音机)调到特定的频段就可以接收这些电磁波,转化为相应的电流了,当然这个电流不能直接变成声音,它需要把高频电流对应的部分剔除,这个干掉拆开的过程则称为“解调”,解调过程比较复杂,一般人无需详细知道它。完成后就得到了那最早声信号转化的电信号一样的内容了,此时这个信号通过音频放大器,最后通过扬声器就得到了播音员在广播电台里说的内容。

电视信号也是类似的,只不过电视影像也会产生相应的电信号,被调制到这个电流里面,这些信号有专门的设备进行发射。例如我们使用的手机也要发信号,用的是一样的方法吗?这么小手机其实发出的功率很小,传输的最大距离约为10千米,那么不在10千米范围内的就联系不到了。为了解决这种问题,运营商们就在一定距离范围内,设置安装许多基站。这样就会让手机到各个方位都有发射与接收信号的问题,使手机信号达到畅通无阻。

★无线基站它可以接收你那里传来的信号,之后再放大传递给你需要的联系人,所以如果它坏掉了或者基站欠费停机了,你的手机再神通广大也没有办法联系到需要找的人。

总结一下我们生活中的广播、电视信号传递过程是这样的,先将图像信息、声音信息转化为电信号,在和高频电流调制,电流结构天线发出电磁波,从而传递了信息,最终信息被接收、解调最终才能得到我们需要的画面和声音。而手机通信则需要中转基站作为信号传递的港湾。

归纳一下,其实无线电发射机内部包括输入数据到调制器,还要经过中频滤波器,送入混频器,与此同时内部的本地振荡器 再经过带通滤波器,送至功率放大器,通过发射天线发出。

而无线电接收机,则也要通过接收天线来输入无线电信号,通过带通滤波器,将滤波不要的高频,留下有用的低噪声信号,通过放大器送至混频器,与此同时本地振荡器也参与其中。从混频器出来的信号再通过中频滤波器,进行梳理,得到中频信号通过中频放大器将信号幅度提升,再次进入解调器,最终输出数据。这样从发射机的数据输入到接收机数据输出,完成一套非常复杂的系统还原,得到人们需要的东西。

无线电波以每秒钟30万千米的速度离开发射天线后,经过不同的传播路径到达接收点,主要有4种传播方式:分别是地波、天波、空间波、散射波。

地波→沿地球表面传播的无线电波,一般只用于低波段和近距离通信。

天波→经过电离层多次反射而折回地面的无线电波。

短波→远距离通信,靠的就是天波。

空间波→由发射天线直接到达接收点的波称为直射波,通过地面或其他障碍物反射到达接收点,称为反射波,空间波和反射波统称为空间波,超短波和空间通信,主要依靠空间波。

散射波,当大气层或电离层出现不均匀团块时,无线电波有可能被这些介质向四面八方反射,使一部分能量到达接收点,这就是散射波。散射波是超短波实现远距离通信实验的重要载体。

以上为个人观点,毕竟学过的知识年代太久,作为科普还是可以的。通过复习无线电通信,对自己也是一种幸福美美的享受吧。

知足常乐2021.9.3日于上海。

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