欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 生活科普

无线电波

科普小知识2022-07-17 23:11:15
...

无线电波是指在*空间(包括空气和真空)传播的无线电频带中的电磁波。无线电波的频率低于300千兆赫(下限频率不一致。在各种射频规格中,公共频率是33千赫至300千赫、9千赫至300千赫和10千赫至300千赫)。无线电技术是一种通过无线电波传输信号的技术。在天文学中,无线电波被称为无线电波,是无线电的简称。

无线电技术是一种通过无线电波传输声音或其他信号的技术。无线电技术的原理是导体中电流强度的变化会产生无线电波。利用这种现象,信息可以通过调制加载到无线电波上。当电波通过空间传播到接收端时,由电波引起的电磁场变化将在导体中产生电流。通过解调从当前变化中提取信息,从而达到信息传输的目的。

原则

无线电技术的原理是导体中电流强度的变化会产生无线电波。利用这种现象,信息可以通过调制加载到无线电波上。当电波通过空间传播到接收端时,由电波引起的电磁场变化将在导体中产生电流。通过解调从当前变化中提取信息,从而达到信息传输的目的。

历史

麦克斯韦在提交给英国皇家学会的论文《电磁场的动力学理论》中首次阐述了电磁波传播的理论基础。他的工作在1861年至1865年间完成。

从1886年到1888年,海因里希·鲁道夫·赫兹第一次通过实验验证了麦克斯韦的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特征,并发现电磁场方程可以用偏微分方程来表示,通常称为波方程。

1906年圣诞夜,雷金纳德·费森登在马萨诸塞州利用外差技术实现了历史上第一次无线电广播。范新达播放了他自己的小提琴演奏《平安夜》和背诵《圣经》的片段。英格兰切姆斯福德的马可尼研究中心在1922年开始了世界上第一个常规的无线电娱乐节目。

波长

波长大于1毫米、频率小于300千兆赫的电磁波是无线电波。

无线电波是能量传播的一种形式。电场和磁场在空间上相互垂直,并且都垂直于传播方向。真空中的传播速度大约等于光速的300000公里/秒。麦克斯韦在提交给英国皇家学会的论文《电磁场的动力学理论》中首次阐述了电磁波传播的理论基础。他的工作在1861年至1865年间完成。海因里希·鲁道夫·赫兹在1886年至1888年间通过实验首次验证了麦克斯韦的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特征,并发现电磁场方程可以用偏微分方程来表示,通常称为波方程。

1906年平安夜,雷金纳德·费森登用外差法实现了马萨诸塞州历史上第一次无线电广播。菲森登用小提琴演奏“平安夜”,背诵《圣经》的片段。英格兰切姆斯福德的马可尼研究中心在1922年开始了世界上第一个常规的无线电娱乐节目。

发明

谁是广播电台的发明者仍有争议。

1893年,尼古拉·特斯拉在美国密苏里州圣路易斯首次公开展示了无线电通信。他在费城富兰克林学院和国家电灯协会的报告中描述并演示了无线电通信的基本原理。他制造的仪器包含了电子管发明之前无线电系统的所有基本要素。

古列尔莫·马可尼拥有公认的世界上第一项无线电技术专利——英国专利12039,“电脉冲和信号传输技术及所需设备的改进”。

尼古拉·特斯拉在1897年获得了美国无线电技术专利。然而,美国专利局在1904年撤销了它的专利,并授予马可尼无线电发明专利。这一举动可能是马可尼在美国的经济支持者的影响的结果,包括爱迪生和安德鲁·卡内基。1909年,马可尼和卡尔·费迪南德·布劳恩因“对无线电报发明的贡献”获得了诺贝尔物理学奖。

1943年,特斯拉死后不久,美国最高法院重申了特斯拉专利的有效性。这个判决承认他的发明是在马可尼的专利之前完成的。有些人认为这个决定显然是出于经济原因。这样,二战中的美国*就可以避免向马可尼支付版税。

1898年,马可尼在英国切姆斯福德的霍尔街开设了世界上第一家无线电工厂,雇佣了大约50人。

使用

无线电首先用于导航,莫尔斯电报机用于在船只和陆地之间传递信息。目前,无线电有许多应用形式,包括无线数据网络、各种移动通信和无线电广播。

以下是一些无线电技术的主要应用:

语音广播的最早形式是海上无线电报。它使用一个开关来控制连续波是否被发射,从而在接收器上产生间歇的声音信号,即莫尔斯电码。

调幅广播可以传播音乐和声音。调幅广播使用调幅技术,即麦克风接收的音量越大,电台发出的能量就越大。这种信号容易受到诸如闪电或其他干扰源的干扰。*调频广播可以以比调幅广播更高的保真度传输音乐和声音。对于频率调制,麦克风接收到的音量越大,传输信号的频率越高。调频广播工作在甚高频波段。频带越高,其频率带宽就越大,从而容纳更多的站。同时,波长越短,无线电波的传播越接近光波的直线传播特性。

*调频广播的边带可用于传输数字信号,如电台标识、节目名称介绍、网站地址、股市信息等。在一些国家,调频收音机被移动到一个新的区域后,可以根据边带信息自动找到原来的频道。

*甚高频调幅技术适用于导航和航空中使用的语音站。这使得在飞机和船上使用轻型天线成为可能。

**、消防、警察和商业电台通常在专用频段使用窄带调频技术。这些应用通常使用5千赫的带宽。与调频广播或电视声音的16千赫带宽相比,保真度是必须牺牲的。

*民用或军用短波高频语音服务,用于船只、飞机或孤立地点之间的通信。在大多数情况下,使用单边带技术,与调幅技术相比,单边带技术可以节省一半的频带,并且可以更有效地利用传输功率。

*地球集群无线电(TETRA)是一种为军队、警察和急救等特殊部门设计的数字集群电话系统。

电话

*手机或手机是目前最常用的无线通信方式。蜂窝电话覆盖区域通常被分成多个小区。每个小区由一个基站发射机覆盖。理论上,手机的形状是蜂窝六边形,这也是手机名字的来源。目前广泛使用的移动电话系统标准包括GSM、CDMA和TDMA。一些运营商已经开始提供下一代3G移动通信服务,其中UMTS和CDMA2000是领先的标准。

*卫星电话有两种形式:国际海事卫星组织和铱星系统。两个系统都提供全球覆盖。国际海事卫星组织使用地球同步卫星,需要定向高增益天线。铱星是直接使用移动电话天线的低轨道卫星系统。

电视

*普通模拟电视信号使用图像的振幅调制、伴随声音的频率调制和组合在同一信号中传播。

*数字电视使用MPEG-2图像压缩技术,该技术只需要模拟电视信号一半的带宽。

急救服务

*紧急位置指示无线电信标、紧急定位发射器或个人定位信标是一种小型无线电发射器,用于在紧急情况下通过卫星定位人员或进行测量。其功能是为救援人员提供准确的目标位置,从而提供及时的救援。

数据传输

*正交调幅(QAM)通常用于数字微波传输设备和卫星。QAM调制模式使用信号的幅度和相位来加载信息。这样,可以在相同的带宽上传输更多的数据。

* IEEE 802.11是无线局域网的当前标准。它使用2GHz或5GHz频带,数据传输速率为11 Mbps或54 Mbps。