无线发射与接收复习过程
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无线电发射与接收原理无线电发射与接收原理是基于电磁波理论的,主要包括以下几个基本步骤和原理:一、无线电发射原理:1.信号调制:首先,需要传输的信息(如声音、图像等)通过调制器转换为电信号。
根据不同的通信需求,可以选择不同的调制方式,比如AM(幅度调制)、FM(频率调制)、PM(相位调制)等。
2.高频振荡:将调制后的信息信号加载到一个高频载波上,这个过程通常由高频振荡器完成,产生特定频率的无线电信号。
3.功率放大:为了使信号能传播更远的距离,需经过功率放大器对带有信息的高频信号进行放大。
4.天线发射:最后,经放大的无线电信号通过天线以电磁波的形式辐射出去。
天线将电能转化为电磁能量,并按照一定的方向和模式在空间中传播。
二、无线电接收原理:1.天线接收:远处发射台发出的电磁波经过空间传播后,被接收端的天线捕获并将其还原为相应的电信号。
天线依据其设计和构造特性,选择性地接收某一频段的电磁波。
2.选频放大:接收到的信号往往非常微弱且包含各种干扰,因此要通过前端的射频放大器(RF Amp)和滤波器(Filter)进行初步放大和选择性接收,只允许所需频率范围内的信号通过。
3.解调:从放大后的高频信号中提取出原始的信息信号。
解调器执行与发射端相反的过程,例如对于AM信号,使用检波器恢复音频信号;对于FM信号,则采用鉴频器来恢复原来的音频。
4.后续处理:解调出来的信号可能还需要进一步放大或净化,然后送到音频输出设备,如扬声器或显示器,从而重现原来的声音或视频信息。
总结来说,无线电发射就是将低频信息信号装载到高频载波上并通过天线发射出去,而接收则是利用天线捕捉到这些电磁波,经过一系列的信号处理还原出原始的信息内容。
第四章:电磁振荡与电磁波4.3:无线电波的发射和接收一:知识精讲归纳考点一、无线电波的发射1.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有的两个特点:(1)要有足够高的振荡频率,频率越高,发射电磁波的本领越大.(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,因此采用开放电路.2.实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫作地线;线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连.3.电磁波的调制:在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术.调制分为调幅和调频.(1)调幅(AM):使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制方法.(2)调频(FM):使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制方法.考点二、无线电波的接收1.接收原理:电磁波在传播时如果遇到导体,会使导体中产生感应电流,空中的导体可以用来接收电磁波,这个导体就是接收天线.2.电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫作电谐振,相当于机械振动中的共振.(1)调谐:使接收电路产生电谐振的过程.(2)解调:把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程.调幅波的解调也叫检波.考点三、电视广播的发射和接收1.电视广播信号是一种无线电信号,实际传播中需要通过载波将信号调制成高频信号再进行传播.2.高频电视信号的三种传播方式:地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输.3.电视信号的接收:电视机接收到的高频电磁波信号经过解调将得到的信号转变为图像信号和伴音信号.技巧一:有效发射电磁波的条件要有效地向外发射电磁波,振荡电路必须具有的两个特点:(1)要有足够高的振荡频率.频率越高,振荡电路发射电磁波的本领越大,如果是低频信号,要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去.(2)采用开放电路.采用开放电路可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间,如图2.图22.调制(1)概念:把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上,使载波随各种信号而改变.(2)调制的分类①调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制技术,如图3所示.图3②调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制技术,如图4所示.二:考点题型归纳题型一:电磁波的发射和接收1.(2023秋·江西上饶·高二统考期末)无线电波可以用于广播及其他信号的传输。
无线电波的发射和接收一、教学目的1.无线电波的波长范围2.了解无线电波的发射与接收;二、教学重点:调制和解调三、教学难点:调制和解调四、教学方法:实验演示、启发式教学五、教学用具:信号源,示波器,收音机,录音机,调频发射机等。
六、教学过程:(复习引入)问题:1.古代人们有那些传递信息的方式?(烽火台,鸽子,驿站,邮差等)2.请问现在我们有那些传递信息的方式?(广播,电视,电话,手机,互联网等)(过度):现在的传递方式有线和无线之分,无线主要依靠电磁波,上节课我们学习了什么是电磁波(引导同学简单回忆复习上节内容).在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要,无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系,都离不开电磁波.在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波,那么无线电波是怎样发射和接收的呢?(板书) §18.5 无线电波的发射和接收一、无线电波无线电技术中使用的电磁波叫无线电波,无线电报的波长从几毫米到几十千米。
通常根据波长或频率把无线电波分成长波、中波、中短波、短波和微波等几个波段.(教师可以结合教材上的表格,提示学生比较各个波段的波长范围和频率范围,简述各波段无线电波的传播方式以及主要用途.可以适当补充一些实例.)二、无线电波的发射1.要有效地向外发射电磁波,振荡电路必须具有两个特点:(1)要有足够高的振荡频率,理论研究表明,振动电路向外辐射能量的本领,即单位时间内辐射出去的能量,与频率的四次方成正比,频率越高,发射电磁波的本领越大。
(2)振荡电路的电场和磁场,必须分散到尽可能大的空间,才能有效地把电磁场的能量传播出去。
2.开放电路:3.无线电波是由开放电路发射出去的。
在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。
跟地连接的导线叫做地线。
线圈上部接到比较高的导线上,这条导线叫做天线。
天线和地线形成了一个敞开的电容器,电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。
电视发射塔要建得很高,是为了使电磁波发射得较远。
《无线电波的发射、传播与接收》知识清单一、无线电波的发射无线电波的发射是将需要传递的信息加载到无线电波上,并通过天线辐射出去的过程。
1、调制为了有效地发射无线电波,需要对信号进行调制。
调制有调幅(AM)和调频(FM)两种主要方式。
调幅是使高频载波的振幅随信号的变化而变化。
在调幅波中,振幅对应着信号的强度,接收端通过检测振幅的变化来还原原始信号。
这种方式相对简单,但抗干扰能力较弱。
调频则是使高频载波的频率随信号的变化而变化。
调频波的频率对应着信号的变化,由于频率的稳定性较高,所以调频方式具有更好的抗干扰性能和音质,但技术实现相对复杂。
2、发射天线天线是发射无线电波的关键部件。
天线的长度通常与所发射的无线电波的波长有关,一般为波长的四分之一或二分之一时,发射效果较好。
常见的天线有垂直天线、偶极天线等。
3、发射功率发射功率决定了无线电波能够传播的距离和覆盖范围。
但过大的发射功率不仅会造成能源浪费,还可能对其他无线电设备造成干扰,因此需要在合法的范围内进行调整和控制。
二、无线电波的传播无线电波在空间中的传播方式主要有地波传播、天波传播和空间波传播。
1、地波传播地波沿地球表面传播,其传播距离相对较近,但比较稳定。
这种传播方式适合中波和长波的无线电信号,例如广播电台的中波广播。
地波传播受到地面的吸收和障碍物的影响,因此信号强度会逐渐减弱。
2、天波传播天波依靠电离层的反射和折射来传播无线电波。
电离层是位于地球大气层中的一层带电粒子区域,能够反射和折射高频无线电波。
短波信号常通过天波传播,可以实现远距离通信,但信号的稳定性受电离层变化的影响较大。
3、空间波传播空间波包括直射波和反射波。
直射波是从发射天线直接传播到接收天线的无线电波,而反射波则是经过地面或其他物体反射后到达接收天线的电波。
这种传播方式适用于超短波和微波频段,常用于电视信号、卫星通信和移动通信等。
此外,无线电波在传播过程中还会受到衰落、干扰等因素的影响。
高考物理无线电知识点大全一、引言在现代社会中,无线电技术已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
随着科技的不断进步,无线电通信已经广泛应用于各个领域,如电视、手机、卫星通信等。
而在高考物理中,无线电也是一个重要的知识点,掌握这些知识对于理解和解答相关题目具有重要意义。
本文将为大家总结高考物理中的无线电知识点,希望对大家复习备考有所帮助。
二、电磁波的基本概念无线电通信是通过无线电波传播信息的一种方式,而无线电波是一种特殊的电磁波。
电磁波具有特定的频率和波长,可以在真空中传播。
电磁波的频率和波长之间存在着反比关系,即频率越高,波长越短。
三、电磁波的分类根据频率的不同,电磁波可以分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
其中,无线电波的频率最低,γ射线的频率最高。
四、无线电的发射与接收无线电通信包括无线电的发射和接收两个过程。
发射过程中,需要通过电磁振荡器产生高频交流电,并将其发送到天线中。
天线将高频交流电转换为电磁波,并向空间中传播。
接收过程中,天线接收到传播的电磁波,并将其转换为交流电信号。
然后,信号经过放大、解调等处理,最终转化为原始的信息信号。
五、天线的种类与原理天线是无线电通信中不可或缺的部分。
常见的天线种类包括偶极天线、方向性天线、环形天线等。
偶极天线是最简单的天线形式,由两根直杆构成。
电流经过偶极天线时,会产生电磁场,并将电磁能量辐射到空间中。
方向性天线是能够将电磁能量集中向某个方向辐射的天线,通常用于增强无线电波的传播距离。
环形天线则是一种特殊的天线形式,用于接收特定频率的无线电信号。
例如卫星电视接收器上的天线就是一种环形天线。
六、电波的传播与干扰电波在传播过程中可能会受到一些因素的影响,如地形、建筑物、天气等。
这些因素会导致信号的衰减和传播路径的改变。
此外,电波也可能受到其他无线电设备的干扰,从而影响通信质量。
因此,在无线电通信中,需要采取一系列措施来减少干扰,如频率调整、信号编码等。
《无线电波的发射、接收和传播》讲义一、无线电波的概述在我们的日常生活中,无线电波无处不在。
从手机通信到广播电视,从卫星导航到无线网络,无线电波在信息传递中扮演着至关重要的角色。
那么,什么是无线电波呢?无线电波是一种电磁波,它的频率范围非常广泛,通常被分为不同的频段。
这些频段具有不同的特性和用途。
无线电波可以在真空中传播,其传播速度与光速相同,约为 3×10^8 米每秒。
二、无线电波的发射要实现无线电通信,首先需要将信息加载到无线电波上并发射出去。
这就涉及到无线电波的发射过程。
1、振荡器振荡器是产生高频振荡电流的设备。
它就像是一个源头,为后续的发射提供了基础的高频信号。
2、调制有了高频振荡电流还不够,我们还需要将需要传递的信息(比如声音、图像等)加载到这个高频电流上,这个过程叫做调制。
调制分为调幅和调频两种方式。
调幅(AM)是使高频振荡电流的振幅随着信号的变化而变化。
比如在广播中,声音信号的强弱会改变高频电流的振幅。
调频(FM)则是让高频振荡电流的频率随着信号变化。
在调频广播中,声音的变化会导致高频电流的频率发生改变。
3、天线经过调制后的高频电流需要通过天线发射出去。
天线的形状和尺寸会影响发射的效果。
一般来说,天线的长度与所发射无线电波的波长有一定的关系。
三、无线电波的传播无线电波发射出去后,就会在空间中传播。
其传播方式主要有以下几种:1、地波传播沿着地球表面传播的无线电波称为地波。
地波传播比较稳定,适用于中波和长波的传播。
但地波的传播距离有限,而且容易受到地面障碍物和地面电气特性的影响。
2、天波传播被发射到空中的无线电波,在经过电离层的反射后回到地面,这种传播方式称为天波传播。
天波传播适用于短波通信,可以实现远距离的传播。
但电离层的状态会随着时间和地理位置的变化而变化,这会影响天波传播的稳定性和可靠性。
3、空间波传播直接从发射天线传播到接收天线的无线电波称为空间波。
空间波主要适用于超短波和微波的传播,常用于卫星通信、雷达和无线电视等。
无线发射与接收
基于BH1417芯片的FM无线发射电路设计
类别:电源技术阅读:1439
BH1417是FM无线发射芯片,它可工作于87MHz~108MHz频段,与简单的外围电路配合使用,可发射音频FM信号,它可以将计算机声卡、游戏机、CD、DVD、MP3、调音台等立体声音频信号进行立体声调制发射传输,配合普通的调频立体声接收机就可实现无线调频立体声传送。
适用于生产立体声的无线音箱、无线耳机、CD、MP3、DVD、PAD、笔记本电脑等的无线音频适配器。
BH1417的原理特性
FM发射电路采用稳定频率的锁相环系统。
这一部分由高频振荡器、高频放大器及锁相环频率合成器组成。
调频由变容二极管组成的高频振荡器实现,高频振荡器是锁相环的VCO,立体声复合信号通过它直接进行调频。
高频振荡器由第9引脚外部的LC回路与内部电路组成,振荡信号经过高频放大器从11引脚输出,同时输送到锁相环电路进行比较后,从第7引脚输出一个信号,对高频振荡器的值进行修正,确保频率稳定。
一但超过锁相环设定的频率,第7引脚将输出的电平拉高;如果低于设定频率,它将输出的电平拉低;相同的时候,它的电平将不变。
1) 将预加重电路、限幅电路、低通滤波电路(LPF)一体化,使音频信号的质量比分立元件的电路(如BA1404、NJM2035等)有很大改进。
2) 采用锁相环锁频,并与调频发射电路一体化,使得发射的频率非常稳定。
3) 采用了4位拔码开关进行频率设定,可设定14个频点,使用非常方便。
BH1417的内部结构如图1所示。
它由5部分组成:音频预处理电路(加重、限幅和低通滤波);基频产生电路(晶振、分频);锁相环电路(相位检测、锁频);频率设定电路(高低电平转换);调频发射电路。
外围电路主要有拔码开关组成的频率控制电路、压控振荡器组成的载波产生电路、定时器以及一些耦合电容。
应用电路
音频输入端的限幅电路设计
BH1417音频输入有最大电平限制,过大的输入电平会损坏芯片。
在前期的试验阶段,输入音频电平幅值具有不可预测性,为了保护芯片,需对输入音频信号进行限幅处理。
限幅电路很简单,利用可变电位器即可。
电路如图2所示,图中电容的作用是将音频信号耦合到芯片中,同时有隔直流功能。
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压控振荡器参数设计
结合BH1417频点可知,压控振荡器的频率变化范围必须覆盖芯片的所有频点。
考虑到通用元器件的精度和加工工艺水平,这里适当放宽频段,以保证芯片能正常地锁住频点。
假定频带为:80MHz~120MHz。
压控振荡器的电路如图3所示。
L采用普通的磁芯可调式电感,电感量标称值为(30 nH~60nH);变容二极管的电容随偏置电压的变化而改变,其极限范围为(7pF~35pF)。
为了保证电路的稳定性,C2与C3值不能相差太大,这里假定C2取51pF,C3范围取为7 pF~35pF。
下面确定C1的值。
由式(1)、式(2) 可知电感L、电容C3均取最小值时,压控振荡器取得最大振荡频率,反之,取得最小频率。
合并式(1)、(2),得:
其中,C2,C3串接后电容范围为:6.16 pF~20.76pF,将L、C3的极限值代入式(3),整理后有:
上式中C1的单位是pF。
计算得:45.27<C1<>
通过上面计算可知,各元器件的值并不是唯一的,这里只是演示计算的思路和方法。
希望能为设计电路提供理论参考。
FM发射电路设计
立体声信号通过1、22引脚输入,配合2、3、20、21这几个引脚外部的阻容组合,完成立体声信号的低通滤波、预加重和调制,调制后的复合信号通过5脚输出。
1 5、16、17、18引脚输入的频率代码经过解码和鉴相后,由7脚输出PLL振荡器的控制信号VCO。
此VCO控制外部由分立元件组成的高频振荡电路,产生FM调频的载波信号,并通过一个达林顿三极管2SD2142对5脚输出的复合立体声信号进行FM频
率调制。
调制后的信号通过9脚输入到BH1417,经过内部的射频放大器放大后的射
频信号由11脚输出。
输出后的信号可以直接接到发射天线上进行发射,或者输入到射频功率放大器进行放大后发射,以扩大发射距离。
13、14脚需要外接7.6MHz的晶体
振荡器,提供给BH1417内部的鉴相、立体声信号调制等部分所需要的稳定时钟。
综上可得BH1417无线发射芯片的典型应用电路,如图4所示。
用户可以通过改
变拨码开关JP1的闭合与断开来设置发射频率(具体如表1所示),以避开可能存在的区域内强广播电台的干扰。
03-09
nrf401无线收发芯片应用电路图
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在本设计中,无线射频模块采用挪威nordic公司推出的nrf401无线收发芯片。
该芯片使用433mhz ism频段,是真正的单片uhf无线收发一体芯片,他在一个20脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、pll合成、fsk调制、fsk解调、多频道切换等,是目前集成度最高的无线数传产品[1]。
无线射频模块采用在板差分环形天线,天线端口的负载阻抗为380ω,其电路原理见图,图中列出了各外围元件的参数,其中j1口为无线射频模块与控制模块的接口。
硬件电路的设计要点如下:
(1)射频电路对于电源噪声相当敏感,必须采用星形布线的方法使数字部分和rf部分有各自的电源线路,并且应在靠近集成电路电源引脚处分别去耦[2]。
(2)外接vco电感应选用高频电感,q>45,精度为2%,本设计采用深圳顺百科技有限公司的lqw18an22ng00,电感的精度对无线通信的距离有较大的影响,也可使用精度为5%的,但通信距离会大大减小。
vco电感连线应与其他控制线保持一定的距离,应避免数字控制线从电感引脚之间经过,并且应该使 vco电感元件的中心距离nrf401的vco1,vco2引脚焊盘的中心5.4mm左右,电感元件的选择与布局很重要,是设计成败的关键点。
无线遥控发射和接收电路图
时间:2008-10-10 23:39:02
发射电路:
接收电路:。