趙佟萍
摘要:科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力,在世界步入近代以來,各種科學技術(shù)就層出不窮地出現(xiàn),為人們的生活帶來了極大的便利,無線電技術(shù)就是其中一種,尤其是在步入二十一世紀之后,它被更多地使用在軍事、民生等各個領(lǐng)域,越來越成為人們生活所必不可少的一種技術(shù)。本文對我國的通信系統(tǒng)中無線電信號的傳播方式及其應(yīng)用進行了分析。
關(guān)鍵詞:通信系統(tǒng);無線電信號;傳播;應(yīng)用
所謂的無線電波,即在空間中不斷交叉擴散的磁場和電場,通過電磁感應(yīng)定律可知,無線電波是由高頻率的交變電流輻射產(chǎn)生的。它在傳遞信號方面有著得天獨厚的優(yōu)勢,跨越空間和時間,能夠使消息傳遞得更加快速準確。
一、通信系統(tǒng)簡介
無線電通信只是目前通信工具的一種,還有有線通信的方式也被廣為使用,被用在無線電波有限制的區(qū)域,但這兩種通信方式都是由電或者光介質(zhì)來傳播的,而且其系統(tǒng)構(gòu)成也大同小異,都是由信號源出發(fā),經(jīng)過輸入變換器、發(fā)送設(shè)備、接受設(shè)備、輸出變換器等設(shè)備到達輸出點,而在這其中,輸入和輸出變換器只是兩個中間設(shè)備,負責進行信息信號形式的轉(zhuǎn)變,前者負責將信號源發(fā)出的信號轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合傳輸?shù)男盘?,而后者負責將接收器接受到的信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌虮唤邮艿男问剑饕O(shè)備還是發(fā)送和接受設(shè)備。
發(fā)送設(shè)備是排在輸入變換器之后的,將已經(jīng)轉(zhuǎn)變形式的由信號源發(fā)出的信號送入信息傳送通道,這是它的主要功能,除此之外,它對信號還具有各種調(diào)整控制功能,如過濾和放大。但是如果直接將信號進行傳遞的話,那么不同信息的無線電之間勢必會形成干擾,影響信息的正常傳送,所以需要在傳送之前進行調(diào)制處理,使得信號的參數(shù)能夠動態(tài)變化,更加能夠適應(yīng)信號傳輸中的各種情況。接受設(shè)備的主要功能是將信息通道傳過來的信息進行接受再傳遞給輸出變換器,因為接受的信號往往在傳遞過程中會收到干擾,產(chǎn)生失真或者雜亂等現(xiàn)象,所以接受設(shè)備同時還要具備去除信號中雜質(zhì)、過濾、放大等功能,才能正確地發(fā)揮其作用。
二、無線電發(fā)送與接受設(shè)備具體分析
因為功能的相似性,所以發(fā)送和接受設(shè)備在構(gòu)造上也具有相似性,以無線電調(diào)幅廣播為例,其組成包括振蕩器、倍頻器、解調(diào)器、高中低頻放大器、調(diào)頻器等,由振蕩器負責產(chǎn)生信號并加以傳播,但由于振蕩器的工作特性,其只能產(chǎn)生較低頻率的信號,再高就會使信號失穩(wěn),從而影響傳遞效率,但傳遞要求信號頻率較高,所以倍頻器就是對振蕩器產(chǎn)生的信號頻率進行成倍數(shù)的增加。作為信號傳輸?shù)闹饕獧C器,天線的尺寸有著嚴格要求,一般要大于信號波長的十分之一,但這會使傳輸成本和難度增加,所以為了縮短天線,用調(diào)制器將信號調(diào)制成高頻率。3無線電的傳播及其應(yīng)用
(一)無線電的傳播
無線電的傳遞是通過各種不同長短的電波進行的,我們通過其波長長短和傳播介質(zhì)將其分為在地表椽筆的地波、在空間傳播的空間波和在電離層傳播的天波。地波,顧名思義是指無線電在地球的表面進行傳播,但這種傳播方式具有一定局限性,首先地球并不是一個良好的導體,在傳播效率上難免大打折扣,地面也會吸收一部分傳播的電波,從而造成了大量的電波損失,在這種傳播方式中,頻率越高損失就越大,但是其傳播穩(wěn)定性較好,受到的影響相對于其他兩種方式?jīng)]有那么多,能夠傳輸?shù)木嚯x也較遠,而空間波指的主要是一些超短波的傳遞,這種電波傳遞方式在生活中最常見,如電視和電話的信號塔,之所以選擇建造信號塔,是因為這種超短波的傳播是直線形式的,再綜合考慮到地球的球形,塔越高自然能夠傳遞的距離也就越遠,除了信號塔之外,選擇衛(wèi)星傳遞信號也是一種方式。至于天波,其傳遞形式是由天線向電離層發(fā)射信號,電離層再將信號反射給信號傳輸?shù)攸c,這種信號傳輸方式較之前兩種方式比較不穩(wěn)定,這是因為電離層的高度和密度是在時刻不停的變化,但它也有它的獨特優(yōu)勢,因為沒有地形的約束,信號在電離層和地面之間不斷反射,從而能夠到達更遠的距離。
(二)無線電的應(yīng)用
當前最為普遍的應(yīng)用要數(shù)蜂窩電話和移動電話,通常在一個電話區(qū)域分別多個小區(qū),每個小區(qū)設(shè)立一個基站發(fā)射機,從而構(gòu)成了蜂窩式的結(jié)構(gòu),因此也叫蜂窩電話,目前移動電話使用的標準主要有GSM、CDMA、TDMA等。除了蜂窩電話和移動電話外,衛(wèi)星電話也是當前最新的無線電應(yīng)用成果,它的優(yōu)勢在于全球覆蓋。另一種無線電的應(yīng)用為數(shù)據(jù)傳輸,如在數(shù)字設(shè)備、衛(wèi)星、軍事領(lǐng)域采用,而說道關(guān)乎人民生活的無線電數(shù)據(jù)傳輸,則要數(shù)藍牙技術(shù)了,它作為一種短距離的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),為人們的生活提供了極大便利。其他無線電的應(yīng)用諸如無線電導航、雷達都是在無線電早期發(fā)展的技術(shù),經(jīng)過不斷的研究從而在軍事和民生上發(fā)揮了巨大的作用,如雷達用在民生上就是導航雷達,通過不斷掃描周圍的地形從而獲取正確的行駛線路,用在軍事上則是用來探測敵方的戰(zhàn)地設(shè)施、戰(zhàn)斗機等作用。通過一代又一代的科學家的不懈努力,無線電技術(shù)必將應(yīng)用在更為廣闊的領(lǐng)域。