單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,無線電基礎(chǔ)知識(shí),3,無處不在的無線通信設(shè)備,第一章緒論,無線電傳送信號(hào)為什么要采用高頻,?,無線電傳播一般要用高頻,(,射頻,),才適合于天線輻射和,無線傳播，,原因是：,減小天線的尺寸,只有當(dāng)天線的尺寸大到可以與信號(hào)波長(zhǎng)相比擬時(shí)，信號(hào)才具有,較高的輻射效率。,舉例：音頻信號(hào)頻率范例,20Hz,20KHz,，若發(fā)射,100Hz,的音頻,信號(hào)，波長(zhǎng),需減小波長(zhǎng)，提高發(fā)射頻率。,選臺(tái),將不同電臺(tái)發(fā)送的信息分配到不同頻率的載波信號(hào)上，使接收,機(jī)可選擇特定電臺(tái)的信息而抑制其他電臺(tái)發(fā)送的信息和各種干擾。,什么叫超外差式接收機(jī),混頻器輸出端獲得的載頻是本振頻率和高頻已調(diào),信號(hào)兩者頻率之差。,為什么要使用混頻器,如果接收機(jī)直接將高頻信號(hào)放大，對(duì)于不同的頻率，,接收機(jī)的靈敏度（接收弱信號(hào)的能力）和選擇性（區(qū),別不同信號(hào)的能力）會(huì)發(fā)生較大變化。而使用混頻器,得到的中頻信號(hào)的頻率固定，因此中頻信號(hào)的選擇和,增益與接收的頻率無關(guān)。,1,、沿地表面?zhèn)鞑サ?地波,特點(diǎn)：因?yàn)榈乇砻娴膶?dǎo)電特性比較穩(wěn)定，所以電波沿地面的傳,播比較穩(wěn)定，遇障礙物繞射能力強(qiáng)，傳輸距離比較遠(yuǎn)。,應(yīng)用：導(dǎo)航,1.5MHz,以下的電磁波主要沿地表傳播,稱為,地波,如圖所示,:,2,、靠電離層的折射和反射進(jìn)行傳播,特點(diǎn)：短波通信天線尺寸 小，所需發(fā)射功率低，成本低，但,因電離層狀態(tài)隨時(shí)間而變化，所以電波的傳播不穩(wěn)定。,應(yīng)用：遠(yuǎn)距離無線廣播、電話通信及中距離小型移動(dòng)電臺(tái),電離層,1.5,30MHz,的電磁波，主要靠天空中電離層的,折射和反射傳播，稱為,天波,，如圖所示,:,3,、沿空間直線傳播,特點(diǎn)：傳播距離只限制在視線范圍內(nèi)，所以傳播距離是有限的，,但可以通過架空天線、中繼或衛(wèi)星等方式擴(kuò)大傳播距離。,應(yīng)用：中繼通信、調(diào)頻、廣播電視以及雷達(dá)、導(dǎo)航系統(tǒng)中,30MHz,以上的電磁波主要沿空間直線傳播，,稱為,空間波,，如圖所示：,頻率的分配,在同一地區(qū)、同一時(shí)段用相同或相近頻率的無線電通信設(shè)備,工作時(shí)必然相互干擾，因此載線電頻率需要仔細(xì)規(guī)劃，管理并,加以利用。,1,、將頻率根據(jù)不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行分配，比如：,調(diào)頻廣播：,87.5MHz,108MHz,GSM,頻段,:900MHz/1800MHz/1900MHz,2,、無線電總的頻譜范圍有限，力求壓縮每個(gè)無線設(shè)備的帶,寬，減小信道間的間隔和干擾，提高頻譜利用率。,比如：在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，信道分配的問題可分為兩類：,應(yīng)用問題解釋,為什么夜間收聽效果好于白天？,因?yàn)榘滋祀婋x作用強(qiáng)電離層對(duì)信號(hào)的吸收作用強(qiáng),人造衛(wèi)星采用那個(gè)波段和地面聯(lián)系？,中長(zhǎng)波和短波均被電離層反射而無法穿過電離層，所以只能依靠超短波段,我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星的,f,=20.009MHz,（,15,米）來傳送,東方紅,樂曲和遙測(cè)的信號(hào)。,天 線,天線是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器：,發(fā)射天線：高頻電能,電磁波能,接收天線：電磁波能,高頻電能,天線的重要參數(shù)和特性：,方向性系數(shù),天線增益,輸入阻抗,天線效率,天線電波是一種能量傳輸形式,在傳播過程中電場(chǎng)和磁,場(chǎng)在空間是相互垂直的,同時(shí)二者又都垂直于傳播方向。,導(dǎo)線載有交變電流時(shí)就可以形成電磁波的輻射，其輻射的能力,與導(dǎo)線的長(zhǎng)短和形狀有關(guān)。,當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度增大到可以與波長(zhǎng)相比擬時(shí)，導(dǎo)線上的電流就大,大增加，因而就能形成較強(qiáng)的輻射。,通常將上述能產(chǎn)生顯著輻射的直導(dǎo)線稱為,振子,。,兩臂長(zhǎng)度相等的振子叫對(duì)稱振子。,每臂長(zhǎng)度為,1/4,波長(zhǎng)，全長(zhǎng)為,1/2,波長(zhǎng)的振子叫半波振子。,天線的方向性：指天線向一定方向輻射電磁波的能力。,對(duì)于接收天線而言，方向性表示天線對(duì)不同方向傳來的電波具有,的接收能力。,天線的方向性的特性曲線通常用方向圖來表示。如圖,方向性系數(shù)是用來表示天線向某個(gè)方向集中輻電磁波程度的,一個(gè)參數(shù)。為了確定定向天線的方向性系數(shù)，通常以理想的非定,向天線作為比較的標(biāo)準(zhǔn)。,理想的非定向天線：各方向均勻輻射的理想點(diǎn)源天線，這種,天線向各個(gè)方向的輻射是均勻的。,25,任一定向天線的方向性系數(shù)是指在接收點(diǎn)產(chǎn)生相等電場(chǎng)強(qiáng)度的,條件下，非定向天線的總輻射功率對(duì)該定向天線的總輻射功率之比。,天線和饋線的連接端，即饋電點(diǎn)兩端感應(yīng)的信號(hào)電壓與信號(hào)電,流之比稱為天線的輸入阻抗。,輸入阻抗有電阻分量和電抗分量，即：,Zin=Rin+jXin,，電,抗分量會(huì)減少?gòu)奶炀€進(jìn)入饋線的有效信號(hào)的功率，因此必須使,電抗盡可能為零，使天線的輸入阻抗為純電阻。,輸入阻抗與天線的結(jié)構(gòu)和工作波長(zhǎng)有關(guān)，基本半波振子的輸,入阻抗為：,(73.1+j42.5),歐姆。,天線的效率,是指天線輻射出去的功率（即有效的轉(zhuǎn)換電磁波部,分的功率）和輸入到天線的總功率之比。恒小于,1,增益,是指天線輻射或接近電波大小的表現(xiàn)，它是方向系數(shù)與天,線效率和乘積。,增益大小的選擇取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)電波覆蓋區(qū)域的要求，即,在同等條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠(yuǎn)，一般基地臺(tái)天,線采用高增益天線，移動(dòng)臺(tái)天線采用低增益天線。,無線通信常用天線：,1,、全向天線,在水平面上，輻射與接收無最大方向的天線稱全向天線。,即水平方向圖基本為圓形。不過在垂直方向圖上，可以看到輻,射能量是集中的，因此可以獲得天線增益。,全向天線一般由半波振子排列的直線陣組成。,振子單元數(shù)每增加一倍，（即長(zhǎng)度增加一倍），增益增加,3dB,全向天線由于無,方向性,所以多用,在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信,的中心臺(tái)站,.,2,、定向天線,這類天線的水平和垂直方向圖是非均勻的，它經(jīng)常用在扇形,小區(qū)，也稱為扇區(qū)天線。,定向天線一般由直線天線陣加上反射板構(gòu)成，或直接采用,方向天線（如八木天線）。,3,、特殊天線,有于特殊用途，如室內(nèi)覆蓋，隧道覆蓋。典型例子是泄漏同軸,電纜。,泄漏電纜在其外導(dǎo)體上沿上長(zhǎng)度方向周期性地開有一定形狀,的槽孔。電纜內(nèi)部傳輸?shù)牟糠指哳l電磁能可以由槽孔以電磁,波的形式向外輻射，同時(shí)可以通過槽孔接收外部的電磁波，,泄漏同軸電纜兼有傳輸線和收發(fā)天線的功能。,謝 謝!,