无线电力传输技术复习课程
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电波传播复习纲要ppt课件
发射天线的发射波束角度与接收半径、离里面距离之间的关系：
2r
d
l, c / f 0.1, d 36000
那么发射天线的有效面积是：
St l 2 104
19
4.11
一地面雷达想要检测10km远处100米高处的低飞目标，为 此假设大气是标准大气，地面折射率是1，并可作有效地 近似处理，试问为检测这个目标，雷达波束的仰角是多少？ 并计算雷达波束角和沿从雷达到目标的直线与水平面夹角 的仰角误差有多大？
fD
f (1 v0 vp
v0t
)
h2 (v0t)2
14
或者
fD
f
v0 vp
当t无穷大时
v0t h2 (v0t)2
fD max
f
v0 vp
9.33kHz
（3）水平距离500时：
v0t 500
f D
f
v0 vp
水平距离1000时：
f D
f
v0 vp
v0t
4.17kHz
h2 (v0t)2
数，求证相应于参考高度的密度 0和标高H0, 在其它高度上的 和 H满足以下关系
(1 )/
0
H H0
解： 是H的梯度，表示为：
H
z
所以
dp mg dz dz 1 dH
p kT
H H
（a）
又 p NkT N，T是变量， dN d
N
9
dp dN dT d dH pNT H
Ez / Ex XY / (1 X Y 2)
24
提示：
忽略碰撞后的电子运动方程
稳态电离层：
m dvre dt
r eE
evre
r B0
2r
d
l, c / f 0.1, d 36000
那么发射天线的有效面积是：
St l 2 104
19
4.11
一地面雷达想要检测10km远处100米高处的低飞目标，为 此假设大气是标准大气，地面折射率是1，并可作有效地 近似处理，试问为检测这个目标，雷达波束的仰角是多少？ 并计算雷达波束角和沿从雷达到目标的直线与水平面夹角 的仰角误差有多大？
fD
f (1 v0 vp
v0t
)
h2 (v0t)2
14
或者
fD
f
v0 vp
当t无穷大时
v0t h2 (v0t)2
fD max
f
v0 vp
9.33kHz
（3）水平距离500时：
v0t 500
f D
f
v0 vp
水平距离1000时：
f D
f
v0 vp
v0t
4.17kHz
h2 (v0t)2
数，求证相应于参考高度的密度 0和标高H0, 在其它高度上的 和 H满足以下关系
(1 )/
0
H H0
解： 是H的梯度，表示为：
H
z
所以
dp mg dz dz 1 dH
p kT
H H
（a）
又 p NkT N，T是变量， dN d
N
9
dp dN dT d dH pNT H
Ez / Ex XY / (1 X Y 2)
24
提示：
忽略碰撞后的电子运动方程
稳态电离层：
m dvre dt
r eE
evre
r B0
《无线传输技术》课件
调相（PM）
02
通过改变载波信号的相位来传递信息，具有抗干扰能力强、信
号质量稳定等优点。
调相调频（PM/FM）
03
结合调相和调频两种调制方式，具有更高的信息传输效率和更
好的抗干扰能力。
无线信号的编码方式
模拟信号编码
将模拟信号转换为数字信号进行 传输，具有抗干扰能力强、传输 质量高等优点。
数字信号编码
大气折射
无线电波在大气中传播时，由于大气密度和温度的变化，会导致电 波传播路径发生弯曲。
地球曲率传播
由于地球表面曲率的影响，无线电波在地面传播时会受到一定的限 制，需要考虑到地球曲率对信号传播的影响。
无线信号的调制方式
调频（FM）
01
通过改变载波信号的频率来传递信息，具有抗干扰能力强、信
号质量稳定等优点。
将数字信号转换为适合传输的格 式进行传输，具有传输速度快、 可靠性高等优点。
03
无线传输技术标准
IEEE 802.11标准
IEEE 802.11标准，也被称为Wi-Fi，是一种无线局域网（ WLAN）标准。
它定义了无线局域网技术的电子和电气要求，包括物理层和 数据链路层。该标准支持多种传输速率，包括2Mbps、 54Mbps（在802.11g及以后的版本中）以及600Mbps（在 802.11ac及以后的版本中）。
终端之间的通信。
无线网络
利用无线传输技术构建 无线网络，实现计算机 、智能设备之间的互联
互通。
物联网
利用无线传输技术实现 物联网设备的互联互通 ，实现智能化管理和控
制。
卫星通信
利用卫星进行无线信号 传输，实现全球范围内
的通信和信息传递。
02
无线电通信-1.-2-无线电信号传输原理课件
✓检波器 ✓鉴频器 ✓鉴相器
30
1.2.4 无线电信号的接收
u无线电发射机和接收机原理框图
发射机
消息 信号源
放大器
调制器
已调波 放大器
发射 天线
高频 振荡 器
解调器
谐振放大器 或倍频器
中频 放大 器
放大器
混频器
视频显示器 扬声器等等
本地 振荡 器
高频 放大器
接收机
接收 天线
选择 电路
31
1.2.5 信号及其频谱
6
1.2.2 通信系统简介
u2 发送设备
➢两大任务
✓调制： 将基带信号转换成适合信道传输特性 的频带信号； ✓放大： 是指对调制信号和已调信号的电压和 功率放大、滤波等处理过程，以保证送入信 道足够大的已调信号功率。
➢对基带信号进行变换的原因
✓由于要传输的信息种类多样，其对应的基带 信号特性各异，这些基带信号往往并不适合 信道的直接传输。
✓地波 ✓天波
10
1.2.2 通信系统简介
u (2)无线通信信道
➢① 地波
✓地面波： 沿地面传播的无线电波。 适用于长 波和超长波。 ✓空间波： 在发射天线与接收天线间直线传播 的无线电波, 发射天线和接收天线较高，接收 点的电磁波由直接波和地面反射波合成。 适 用于超短波。
➢② 天波
11
1.2.2 通信系统简介
➢相应的波长为：
λ= c/f = 3×108/f = 106~105m
1.2.3 无线电信号的产生和发射
u基带信号
➢无线通信系统中传输的信号可以是声音、 图像、数据等，其波形复杂，有连续信号， 也有离散信号，但都具有一定的频率范围， 这种信号称为基带信号。 ➢基带信号不可能直接发射出去，只有利 用高频信号作为“载波”才能有效地将有 用信号用电磁波的形式发射出去。
30
1.2.4 无线电信号的接收
u无线电发射机和接收机原理框图
发射机
消息 信号源
放大器
调制器
已调波 放大器
发射 天线
高频 振荡 器
解调器
谐振放大器 或倍频器
中频 放大 器
放大器
混频器
视频显示器 扬声器等等
本地 振荡 器
高频 放大器
接收机
接收 天线
选择 电路
31
1.2.5 信号及其频谱
6
1.2.2 通信系统简介
u2 发送设备
➢两大任务
✓调制： 将基带信号转换成适合信道传输特性 的频带信号； ✓放大： 是指对调制信号和已调信号的电压和 功率放大、滤波等处理过程，以保证送入信 道足够大的已调信号功率。
➢对基带信号进行变换的原因
✓由于要传输的信息种类多样，其对应的基带 信号特性各异，这些基带信号往往并不适合 信道的直接传输。
✓地波 ✓天波
10
1.2.2 通信系统简介
u (2)无线通信信道
➢① 地波
✓地面波： 沿地面传播的无线电波。 适用于长 波和超长波。 ✓空间波： 在发射天线与接收天线间直线传播 的无线电波, 发射天线和接收天线较高，接收 点的电磁波由直接波和地面反射波合成。 适 用于超短波。
➢② 天波
11
1.2.2 通信系统简介
➢相应的波长为：
λ= c/f = 3×108/f = 106~105m
1.2.3 无线电信号的产生和发射
u基带信号
➢无线通信系统中传输的信号可以是声音、 图像、数据等，其波形复杂，有连续信号， 也有离散信号，但都具有一定的频率范围， 这种信号称为基带信号。 ➢基带信号不可能直接发射出去，只有利 用高频信号作为“载波”才能有效地将有 用信号用电磁波的形式发射出去。
无线电技术基础培训教程
第五部分、模拟电路基础-------------------------------------------------------------------------- 46 一、晶体二极管---------------------------------------------------------------------------------- 46 二、常用二极管参数表------------------------------------------------------------------------- 48 三、整流电路------------------------------------------------------------------------------ 50 四、稳压电路------------------------------------------------------------------------------ 52 五、三端集成稳压器---------------------------------------------------------------------- 53 六、发光二极管--------------------------------------------------------------------------- 55 七、光电耦合器--------------------------------------------------------------------------- 56 八、变容二极管--------------------------------------------------------------------------- 57 九、PIN 二极管---------------------------------------------------------------------------- 58
无线电基础知识ppt课件
Date: 2019/12/11
ppt课件
Page: 5
1.2 无线电波的传播
频率从几十Hz(甚至更低)到3000GHz左右，波长从 几十Mm到0.1mm左右的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。
2.1 整流电路
整流： 利用整流元件（通常是整流二极管）的单向导电性，实现将交流
电变换成单向的脉动直流电。
1） 半波整流 2） 全波整流 3） 桥式整流
单相桥式整流电路的变压器中只有交流电流流过，而半波和全波整 流电路中均有直流分量流过。所以单相桥式整流电路的变压器效率较高， 在同样功率容量条件下，体积可以小一些。单相桥式整流电路的总体性 能优于单相半波和全波整流电路，故广泛应用于直流电源之中。
段号 频段名称
1 甚低频（VLF） 2 低频（LF） 3 中频（MF） 4 高频（HF） 5 甚高频（VHF） 6 特高频（UHF） 7 超高频（SHF） 8 极高频（EHF） 9 至高频
频段范围
（含上限不含下限） 3～30千赫（KHz） 30～300千赫（KHz） 300～3000千赫（KHz） 3～30兆赫（MHz） 30～300兆赫（MHz） 300～3000兆赫（MHz） 3～30吉赫（GHz） 30～300吉赫（GHz） 300～3000吉赫（GHz）
1.3.2 有效的向外发射电磁波的条件
1）要有足够高的振荡频率，因为频率越高，发射电 磁波的本领越大。
无线电力传输技术
无线电力传输技术第一篇：无线电力传输技术的概述无线电力传输技术是一种通过无线电波进行能量转移的技术。
在传统的有线电力传输中，能量是通过电缆等物理介质传输的。
而无线电力传输则通过电磁波进行传输，从而实现电力的传输。
无线电力传输技术是一项远古而神秘的技术，早在19世纪末期，尼古拉·特斯拉就通过无线电力传输技术，成功将电力从一端传输到另一端。
但是，在那个时候，由于技术和现有的供电需求不匹配，无线电力传输的应用非常受限。
现代的无线电力传输技术，主要有两种方式，即电磁辐射式无线电力传输和磁感应式无线电力传输。
电磁辐射式无线电力传输主要是通过射频辐射能量进行传输，这种方式适用于近距离无线电力传输。
而磁感应式无线电力传输则是通过磁场能量的传输来实现电力传输，主要适用于远距离无线电力传输。
无线电力传输技术的应用非常广泛，比如工业机器人、无人机等需要无线供电的场合。
此外，在家用电器和移动设备充电领域，无线电力传输技术也越来越被广泛应用。
然而，无线电力传输技术在应用过程中也存在一些问题，比如能量损耗、传输效率等。
随着新材料和新技术的推出，无线电力传输技术在未来有望进一步发展壮大。
第二篇：无线电力传输技术的发展趋势无线电力传输技术在科技领域中发展非常迅速，未来的发展趋势有以下几个方面：首先，无线电力传输技术的效率会逐渐提高。
目前，无线电力传输的效率比有线传输要低很多，这也是制约其应用的主要因素之一。
未来随着新型材料和先进技术的涌现，无线电力传输的效率将会逐渐提高，这将使得其应用范围更加广泛。
其次，无线电力传输技术将会应用到更广泛的场景中。
在现有的家用电器和移动设备充电领域，无线电力传输技术已经开始逐渐普及。
未来，随着新的应用场景的涌现，比如：电动汽车、机器人等更多领域的应用，无线电力传输技术也会得到更多的应用。
最后，无线电力传输技术将会成为应用开发的重点。
无线电力传输技术的本质是通过电磁波将能量传递到接收端。
无线输电技术ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
Main Content
①
无线输电简介
②
无线输电原理
③
无线输电应用
④
无线输电展望
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
Principle of Wireless Electricity
❖ 共振现象
共振是自然界极为平常的现象，种类繁多
乐器的音响共振 秋千的机械共振 电磁场的共振 核磁气的共振
共振共通的特征： 能量交换只会发生在振动频率一样的两个物体之间，
而频率不一致的两个物体间则不传递能量
MIT、美国无线电力、海尔所运用的 方式都是电磁场共振
Concerns
☼对人体有伤害吗？ ☼对环境有危害吗？ ☼是否会干扰无线通讯？
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
THANK YOU
wireless electricity Tuesday, March 12, 2024
APPLICATIONS
交通工具
➢为现有的电动车辆充电：高尔夫球车、 工业车辆…… ➢为将来的混合动力或全电动汽车充电 （在任何地方，家中、停车场……） ➢取代有线，直接进行无线能量传输
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
Main Content
①
无线输电简介
②
无线输电原理
③
无线输电应用
④
无线输电展望
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
Principle of Wireless Electricity
❖ 共振现象
共振是自然界极为平常的现象，种类繁多
乐器的音响共振 秋千的机械共振 电磁场的共振 核磁气的共振
共振共通的特征： 能量交换只会发生在振动频率一样的两个物体之间，
而频率不一致的两个物体间则不传递能量
MIT、美国无线电力、海尔所运用的 方式都是电磁场共振
Concerns
☼对人体有伤害吗？ ☼对环境有危害吗？ ☼是否会干扰无线通讯？
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
THANK YOU
wireless electricity Tuesday, March 12, 2024
APPLICATIONS
交通工具
➢为现有的电动车辆充电：高尔夫球车、 工业车辆…… ➢为将来的混合动力或全电动汽车充电 （在任何地方，家中、停车场……） ➢取代有线，直接进行无线能量传输
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
无线电传输基本知识
无线电传输基本知识
无线电传输基本知识包括以下几个方面：
无线电波的传播方式：无线电波的传播方式分为直射、反射、折射、穿透和衍射等方式。
根据不同的传播方式，无线电波可以分成多种类型，如短波、超短波、微波等。
无线电波的频率：无线电波的频率是指单位时间内振荡的次数，单位是赫兹（Hz）。
频率越高，传输速率越快，但传输距离越短；频率越低，传输速率越慢，但传输距离越长。
无线电信号的调制方式：无线电信号的调制方式是指将信息加载到无线电波上的方式。
常见的调制方式有调频（FM）、调相（PM）、调幅（AM）等。
不同的调制方式有不同的特点和应用场景。
无线电信号的接收与发送：无线电信号的接收和发送是无线电传输的基本环节。
发送端将信息转换为电信号，并通过调制器将信息加载到无线电波上，然后通过天线将无线电波发送出去；接收端通过天线接收无线电波，经过解调器将信息从电信号中提取出来，完成无线电信号的传输。
无线电信号的质量指标：无线电信号的质量指标包括信号强度、信号稳定性、信噪比等。
这些指标直接影响无线电信号的传输质量和通信效果。
无线电技术的应用领域：无线电技术广泛应用于通信、广播、电视、雷达、导航、测控等领域。
随着物联网、智能家居等新兴技术的发展，无线电技术的应用前景更加广阔。
总之，无线电传输基本知识包括无线电波的传播方式、频率、调制方式、接收与发送、质量指标以及应用领域等多个方面。
了解这些基本知识有助于更好地应用无线电技术，促进信息传递和社会发展。
无线电技术基础ppt课件
• NPN型三极管E.C极测量
•
e
•
bc
三极管测量
• NPN型三极管E.b极测量
•
e
•
bc
三极管测量
• NPN型三极管b.c极测量
•
e
•
bc
PN
半导体二极管
工作原理
PN
半导体二极管
D
PN PN
PN
PN
W
A
EV
晶体三极管 集成电路
半导体三极管工作原理
•
c
•
bN
P
•
N
•
e
半导体三极管工作原理
•
c
R
•
bN
P
•
N
•
e
晶体三极管 集成电路
半导体三极管工作原理
•
c
•
bN
P
•
N
•
e
半导体三极管工作原理
•
c
R
•
bN
P
•
N
•
e
三极管测量
波段名称 特长波 甚长波 长波 中波 短波 米波 分米波 厘米波 毫米波 丝米波
波长范围 100 ——10万米 10 —— 1万米 10 —— 1千米 10 —— 1百米 100 —— 10米 10 —— 1米 10 —— 1分米 10 —— 1厘米 10 —— 1毫米 10 —— 1丝米
收音机
无线电元件
频率划分为： 频率 * 波长=无线电波传播速度
（30万里）
段号 频段名称
1
特低频
2
甚低频VLF
3
低频LF
4
中频MF
5
•
e
•
bc
三极管测量
• NPN型三极管E.b极测量
•
e
•
bc
三极管测量
• NPN型三极管b.c极测量
•
e
•
bc
PN
半导体二极管
工作原理
PN
半导体二极管
D
PN PN
PN
PN
W
A
EV
晶体三极管 集成电路
半导体三极管工作原理
•
c
•
bN
P
•
N
•
e
半导体三极管工作原理
•
c
R
•
bN
P
•
N
•
e
晶体三极管 集成电路
半导体三极管工作原理
•
c
•
bN
P
•
N
•
e
半导体三极管工作原理
•
c
R
•
bN
P
•
N
•
e
三极管测量
波段名称 特长波 甚长波 长波 中波 短波 米波 分米波 厘米波 毫米波 丝米波
波长范围 100 ——10万米 10 —— 1万米 10 —— 1千米 10 —— 1百米 100 —— 10米 10 —— 1米 10 —— 1分米 10 —— 1厘米 10 —— 1毫米 10 —— 1丝米
收音机
无线电元件
频率划分为： 频率 * 波长=无线电波传播速度
（30万里）
段号 频段名称
1
特低频
2
甚低频VLF
3
低频LF
4
中频MF
5
《无线电力传输仿真》课件
了解当前无线电力传输的应用领域，以及未来的发展前景，如汽车充电、智能家居和医疗技 术。
二、电磁波理论基础
1 电磁波的概念和特性
探索电磁波的基本概念和 特性，包括频率、波长和 传播速度。
2 无线电波传播模型
了解无线电波在不同环境 中的传播模型，如自由空 间传播和多径传播。
3 电磁波的功率和辐射
场强度
2
磁共振耦合传输实验
利用磁共振耦合技术进行实验，评估其在近距离传输中的效率和稳定性。
3
微波束传输实验
搭建微波束传输系统，测试其在长距离传输中的能量传输效果和传输质量。
六、结论
1 无线电力传输的应用前景展望
展望无线电力传输在汽车、智能家居和医疗技术等领域的广阔应用前景，以及为人们日 常生活带来的便利。
CST Microwave Studio
专业的微波仿真软件，用于模拟无线电力传输系统 中的微波传输和辐射特性。
Zeland IE3D
适用于高频电磁仿真的工具，可用于设计和优化无 线电力传输系统的传输媒介和天线结构。
五、无线电力传输实验案例
1
电磁感应耦合传输实验
了解电磁感应耦合无线电力传输的基本原理，并进行实验验证其传输效果和可行 性。
2 优缺点分析和未来发展方向
分析无线电力传输技术的优势和挑战，探讨未来发展的方向，以促进其更广泛的应用和 进一步的改进。
七、参考文献
学而思网校《无线电力传输仿真》PPT课件，共计216个token。
探索基于微波束传输的无线电 力传输技术，了解其长距离传 输的特点和挑战，以及应用领 域。
四、无线电力传输仿真工具介绍
Ansys SS
一款功能强大的无线电力传输仿真软件，用于设计 和分析电磁感应、磁共振和微波束传输系统。
二、电磁波理论基础
1 电磁波的概念和特性
探索电磁波的基本概念和 特性，包括频率、波长和 传播速度。
2 无线电波传播模型
了解无线电波在不同环境 中的传播模型，如自由空 间传播和多径传播。
3 电磁波的功率和辐射
场强度
2
磁共振耦合传输实验
利用磁共振耦合技术进行实验，评估其在近距离传输中的效率和稳定性。
3
微波束传输实验
搭建微波束传输系统，测试其在长距离传输中的能量传输效果和传输质量。
六、结论
1 无线电力传输的应用前景展望
展望无线电力传输在汽车、智能家居和医疗技术等领域的广阔应用前景，以及为人们日 常生活带来的便利。
CST Microwave Studio
专业的微波仿真软件，用于模拟无线电力传输系统 中的微波传输和辐射特性。
Zeland IE3D
适用于高频电磁仿真的工具，可用于设计和优化无 线电力传输系统的传输媒介和天线结构。
五、无线电力传输实验案例
1
电磁感应耦合传输实验
了解电磁感应耦合无线电力传输的基本原理，并进行实验验证其传输效果和可行 性。
2 优缺点分析和未来发展方向
分析无线电力传输技术的优势和挑战，探讨未来发展的方向，以促进其更广泛的应用和 进一步的改进。
七、参考文献
学而思网校《无线电力传输仿真》PPT课件，共计216个token。
探索基于微波束传输的无线电 力传输技术，了解其长距离传 输的特点和挑战，以及应用领 域。
四、无线电力传输仿真工具介绍
Ansys SS
一款功能强大的无线电力传输仿真软件，用于设计 和分析电磁感应、磁共振和微波束传输系统。
《无线电技术基础》课件
无线电通信系统的频段划分
长波通信
适用于远距离通信，频段较低，传播损耗较 小。
中波通信
适用于广播和导航等应用，频段适中，传播 较为稳定。
短波通信
适用于广播和移动通信等应用，频段较高， 传播损耗较大。
微波通信
适用于卫星通信和地面移动通信等应用，频 段很高，传播损耗很大。
05
无线电技术的应用前景
无线电技术在物联网领域的应用
定向与跟踪技术分类
定向与跟踪技术可以分为机械式、电 气式和数字式等类型。
定向与跟踪技术的应用领域
定向与跟线电通信系统
无线电通信系统的组成
01
02
03
04
发射机
负责将信号转换为电磁波并发 送出去。
接收机
负责接收电磁波并将其还原为 原始信号。
振荡器的作用是产生高频振荡 信号，作为载波信号。
功率放大器的作用
功率放大器的作用是将调制后 的信号进行功率放大，以便传
输。
无线电信号的定向与跟踪
无线电信号定向概述
无线电信号定向是指通过一定的技术 手段确定无线电信号来源的方向。
无线电信号跟踪概述
无线电信号跟踪是指通过一定的技术 手段对移动或变化的无线电信号进行 连续的定位和监测。
无线电技术在智能家居领域的应用
无线智能照明
通过无线电技术，可以实现家庭 照明的智能化控制，包括调光、
定时开关等功能。
无线安防系统
无线电技术可以用于构建家庭安 防系统，如无线摄像头、烟雾报 警器等，提高家庭安全防范能力
。
智能环境监测
通过无线传感器和无线电技术， 可以实时监测家庭环境参数，如
温度、湿度、空气质量等。
等。
75 无线电技术基础
0 数字 数字
n 误差
?
2 7 -. + 5 %
电容器计量单位
单位：法拉 F 1F =103μF 1μF=10 n3 F 1 nF =103 pF
电感器计量单位
单位：亨 H
3
1H = 10 mH 1mH = 103 μH
3—— 30千赫 30 ——300千赫 300 —— 3000 千赫 3 —— 30兆赫 30 —— 300兆赫 300 ——3000兆赫
3 —— 30吉赫 30 —— 300吉赫 300 ——3000吉赫
波段名称 特长波 甚长波 长波 中波 短波 米波 分米波 厘米波 毫米波 丝米波
波长范围 100 ——10万米
10 —— 1万米 10 —— 1千米 10 —— 1百米 100 —— 10米 10 —— 1米 10 —— 1分米 10 —— 1厘米 10 —— 1毫米 10 —— 1丝米
收音机
ห้องสมุดไป่ตู้线电元件
? 字母表示 R ? 字母表示 C ? 字母表示 L
电阻器
电 容 器
电感器
电阻
7
紫
?
红紫黑金
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无线电技术基础
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高中劳动技术课
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教学课件
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杭十四中
?
莫志仁
频率划分为： 频率 * 波长=无线电波传播速度
（30万里）
段号 频段名称
1
特低频
2
甚低频 VLF
3
低频 LF
4
中频 MF
5
高频 HF
6
甚高频 VHF
7 微波
8 微波
9 微波
10 微波
特高频 UHF 超高频 SHF 极高频 EHF 至高频
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无线电力传输技术无线电力传输技术无线电力传输技术人类追逐自由的本能，在现实面前屡屡受挫。
自从广泛使用电能以来，许多人都为了那些电器拖着的长长电线而绞尽脑汁，但无线供电却一直只能作为一个在前方远远招手的梦想。
现在，我们也许看到了一线曙光。
在2008年8月的英特尔开发者论坛(IDF , Intel Developer Forum )上，西雅图实验室的约书亚史密斯(Joshua R. Smith )领导的研究小组向公众展示了一项新技术一一基于磁耦合共振”原理的无线供电，在展示中成功地点亮了一个一米开外的60瓦灯泡，而在电源和灯泡之间没有使用任何电线。
他们声称，在这个系统中无线电力的传输效率达到了75%。
大刘在《三体II黑暗森林》中描绘了一个两百年后的世界。
因为人们掌握了可控核聚变技术，可以提供极大丰富的能源，无线供电的损失在可接受范围之内，所以大部分电器都可以采用无线方式来供电，从电热杯一直到个人飞行器都是如此。
电像空气一样无处不在，人类再也不用受电线的拖累了。
正如书中所提到的那样，无线供电技术现在也已经岀现了。
实际上，近距离的无线供电技术早在一百多年前就已经出现，而我们现在生活中的很多小东西，都已经在使用无线供电。
也许不远的未来，我们还会看到远距离和室内距离的无线供电产品，而不会看到电线杆和高压线，插头”也将会变成一个历史名词。
好兆头英特尔的这种无线供电技术，是基于麻省理工大学的一项研究成果而开发的。
2007年6月，麻省理工大学的物理学助理教授马林索尔贾希克(Marin Soljacic )和他的研究团队公开做了一个演示。
他们给一个直径60厘米的线圈通电，6英尺(约1.9米)之外连接在另一个线圈上的60瓦灯泡被点亮了。
这种马林称之为WiTricity ”技术的原理是磁耦合共振”，而他本人也因为这一发明获得了麦克阿瑟基金会2008年的天才奖。
新技术所消耗的电能只有传统电磁感应供电技术的百万分之一，不由让人们对室内距离的无线供电重新燃起了希望。
而它的关键在于共振”。
科学家们早就发现，共振是一种非常高效的传输能量方式。
我们都听过诸如共振引起的铁桥坍塌、雪崩或者高音歌唱家震碎玻璃杯的故事。
无论这些故事可信度如何，但它们的基本原理是正确的：两个振动频率相同的物体之间可以高效传输能量，而对不同振动频率的物体几乎没有影响。
在马林的这种新技术中，将发送端和接收端的线圈调校成了一个磁共振系统，当发送端产生的振荡磁场频率和接收端的固有频率相同时，接收端就产生共振，从而实现了能量的传输。
根据共振的特性，能量传输都是在这样一个共振系统内部进行，对这个共振系统之外的物体不会产生什么影响。
这就像是几个厚度不同的玻璃杯不会因为同一频率的声音而同时炸碎一样。
最妙的就是这一点了。
当发射端通电时，它并不会向外发射电磁波，而只是在周围形成一个非辐射的磁场。
这个磁场用来和接收端联络，激发接收端的共振，从而以很小的消耗为代价来传输能量。
在这项技术中，磁场的强度将不过和地球磁场强度相似，人们不用担心这种技术会对自己的身体和其他设备产生不良影响。
在2007年马林演示他的成果的时候，这项技术能够达到40%左右的效率。
这在某些场合是可以接受的，但是人们还想更进一步。
刚才我们提到的英特尔公司研究员们已经把传输效率提升到了75%，而马林小组最近声称，他们做到了90%。
这意味着，一年之间提高到原来的两倍以上！虽然成效惊人，但改进空间也依然很大。
下一步，有望在提高传输效率的同时缩小发射端和接收端的体积，最终实现用电设备内置接收端的目标。
想象一下，这会对生活带来什么样的影响？我们可以完全从需要的角度岀发来摆放家用电器，不用再考虑附近是否有插座；我们在装修房间的时候不用再考虑如何布设电线，笔记本电脑和手机这样的小件电子设备永远显示电池充满，清扫机器人在房间里跑来跑去，不用过一会就去找地方充电……这一天也许很快就会来到。
市场上已经有了一些采用这种技术的原型产品，广泛使用也只是时间问题罢了。
第二基地尼古拉特斯拉(Nikola Tesla )的梦想一一使用电磁波来远距离供电一一也许很快就会变成现实。
早在1890年，这位现代交流电系统的奠基者就开始构想无线供电方法，最后提岀了一个非常宏大的方案一一把地球作为内导体、距离地面约60千米的电离层作为外导体，在地球与电离层之间建立起大约8Hz的低频共振，再利用环绕地球的表面电磁波来远距离传输电力。
他想像广播一样，将电能传遍全球。
为此，在J. P.摩根的资助下，他在纽约长岛建立了57米高的瓦登克里夫塔( Wardenclyffe Tower )来实现这一构想，但最终被迫放弃。
虽然我们现在可以从理论上证明特斯拉的方案的确可行，但是岀于世界上各个国家的区隔，这种天下大同”在短时间内恐怕不会成为现实。
不过另一种远程无线供电方案可能会更容易实现一点。
加拿大科学家正计划制造一架无人飞机，飞行高度33千米，可以在空中连续飞行几个月。
这可能是世界上第一架可以真正投入使用的远程供电飞机，本身不携带燃料，而是从地面的微波站中获取能量。
微波是指那些频率在300MHz到300KMHZ之间的电磁波，它的波长在1米到1毫米之间。
因为电磁波的频率越高，能量就越集中，方向性也越强，所以人们认为，使用微波来无线传递能量可能是最好的选择。
更何况，微波可以通过硅整流二极管天线转换成电能，转化效率可以高达95%以上一一这样高的转化率已经可以让人满意了。
在这架无人机起飞之后，地面的高功率发射机通过天线将发射机所产生的微波能量汇聚成能量集中的窄波束，然后将其射向高空飞行的微波飞机。
微波飞机通过微波接收天线接收能量，转换成直流电，再由直流电动机带动飞机的螺旋桨旋转。
因为无需携带燃料和发动机，这种飞机的有效载荷将会大大提升。
其实早在1968年，美国航天工程师彼得格拉泽(Peter Glaser)就已经更进一步，提出了空间太阳能发电(SSP，Space Solar Power)的概念。
他设想在大气层外通过卫星收集太阳能发电，然后通过微波将能量无线传输回地面，并且重新转化成电能供人使用。
这一设想，不是在仅数十千米的距离上用微波传递能量，而是要把能量在三万多千米之外，从太空精确地射向地面接收站。
想象一个地球同步卫星。
它停留在赤道上空36 , 000千米的高度，太阳能电池阵列始终对太阳定向，微波发射天线则瞄准地面的接收天线。
这儿，不存在在地面接收太阳能所必然面临的照射时间、气候、重力等问题，每年有277天可以全天接受日照，而被地球遮挡时，最长停电时间也不过75分钟。
它每年有99%以上的时间把源源不断的太阳光能转化为电能，效率将比地面上同样规模的太阳能电站高出十倍左右。
1977〜1980年，美国宇航局和能源部共同出资，对空间太阳能发电的问题进行了概念研究，得出结论：这种方式不存在不可克服的技术困难。
但是后来这个计划一度被锁进保险柜，原因在于耗资惊人。
目前把物品送上太空还是很花钱的，要在太空中组装一颗收集太阳能来发电的卫星，成本令人难以接受。
不过，随着地球上不可再生资源的逐渐消耗，这个计划又被摆上了桌面。
现在有几个能源消耗大国和能源匮乏的国家正在论证这种方案的可行性，并且开始了小规模实验，来验证在大气内进行微波能量传递以及从太空向地面发射微波束的实际效果，而目前比较乐观的估计是，2010〜2020年太阳能发电卫星就可以进入实用阶段了。
亲爱的，你需要电？感谢迈克尔法拉第(Michael Faraday )，这个英国人在1831年发现的电磁感应，带领我们进入了电气时代。
到了今天，谁不需要电？法拉第的发现，也促进了近距离无线供电技术的发展。
最早的工业化近距离无线供电技术早在1885年就已经被实际应用了：随便拆开一个家用变压器，我们就会看到变压器里会有两组导线缠在一个铁芯框架上，但它们彼此并没有直接相连。
不仅如此。
公共交通卡、一些学校的饭卡，还有二代身份证，这些也都需要电。
在这些卡证中都有一块小小芯片，里面最少存储着一个唯一的编号。
这一小块芯片就像是我们的一条内存或者一块硬盘，没有电的时候，它和一粒沙子没什么区别。
即使储存了很多信息，也没有办法传递岀来。
这种卡证的供电原理与变压器的原理类似。
读卡机周围会形成一个快速变化的磁场，芯片进入这个磁场时，周围的线圈内就会产生感应电压，激活芯片，并且把自己的编号通过线圈发射岀去被读卡机接收。
读卡机会根据编号的不同而做出不同的反应，例如告诉你现在饭卡账户里还剩多少钱。
通过电磁感应来进行无线供电是非常成熟的技术，但会受到很多限制。
最主要的问题是，低频磁场会随着距离的增加而快速衰减。
如果要增加供电距离，只能加大磁场的强度。
然而，磁场强度太大一方面会增加电能的消耗，另一方面可能会导致附近使用磁信号来记录信息的设备失效。
我们都不想自己的硬盘里面的数据被强磁场一笔勾销吧。
所以这种方式往往会应用在一些防水要求比较高的小家电上，例如某些电动牙刷和电动刮胡刀等。
人们也在尝试用电磁感应为手机这样的小型设备充电。
从2005年开始，市场上就已经有了一些无线充电器，但使用起来并不能算是很方便，充其量也只是减少了我们把手机插上变压器的麻烦而已。
有了室内距离的无线供电设备，谁还需要这种东西呢？这是多么美好的一天我们经常会使用和风筝相关的比喻。
风筝飞得再高，也总会有一根线握在手里。
断线的风筝也许会一时飞得更高，但最后一定会坠落地面。
也许以后会改用遥控航模的比喻吧一一没有线，却依然尽在掌握。
当可以在远距离、中等距离和近距离都广泛实现无线供电的时候，人类目前最常用的能量将会变得像空气一样随处可得。
无需再抱怨没有合适的充电器，不用再为电子设备准备厚重的电池以尽量延长它们的待机时间。
我们可以把手持设备做得更小更薄，甚至可以容易地植入体内。
在那时候，生活又是何等一幅模样？没有人知道。
当终于可以解开电线的束缚时，我们会飞得更高，走得更远，远到超岀想象。
正如每天呼吸空气而不自觉一样，我们终会把无处不在的无线电力当作一件自然而然的事情，却忘了仅仅在200年前，祖辈们还仅仅把电当成一种用来博人一笑的小小魔术。
也许有一天，我们会对我们的下一代谈起我们年轻的时候。
讲述中极尽描述从线缆束缚的无奈走到无线的自由这一过程。
会回味那些有电线的日子，不可避免地谈及那些因电线接头松动让所有工作成果化为一缕青烟的小插曲。
会怀念电池的质感，会怀念在抽屉里缠成一团的充电器的沉稳踏实。
也许还会一遍遍提起法拉第、麦克斯韦，以及特斯拉这些名字。
我们会像小时候的老师那样，循循善诱地提问：那么，电是从哪里来的呢？”也许，坐在对面的小孩，会像《三体II黑暗森林》中那个两百年后的漂亮女护士一样，不以为然地说：电？到处都有电啊。
”为了这样轻率的答案而微笑吧，欣慰的是，他们，终于拥有了一个比我们更加宽广更加自如的世界。