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1、2023/4/3011 1 无线电通信原理知识无线电通信原理知识中波导航地面设备中波导航地面设备KDD-625AKDD-625A型中波导航机型中波导航机NDB900-200NDB900-200型中波导航机型中波导航机导航台工程安装与验收标准导航台工程安装与验收标准2 23 34 4第1页/共57页2023/4/302通信概述第2页/共57页 目的：了解什么是通信了解通信的分类及范畴了解通信的发展简史 理解无线电通信工作方式了解无线电频普管理知识第3页/共57页2023/4/304通信概述通信概述 通信就是信息的交流与传递通信就是信息的交流与传递通信中所传递的信息，可以通信中所传递的信息，可以是
2、符号、文字、语声、音乐、是符号、文字、语声、音乐、数据、图片、视频等多种形数据、图片、视频等多种形式。式。第4页/共57页通信发展简史无线电通信的发明无线电通信的发明 无线电报的发明无线电报的发明电磁波的发现电磁波的发现电话的发明电话的发明电报的发明电报的发明第5页/共57页无线电通信系统的模型 信息源发送设备信道接收设备接收者噪声源第6页/共57页无线电通信方式与频段 第7页/共57页通信方式通信方式单工通信半双工通信全双工通信 第8页/共57页通信的频段 根据不同频率的电根据不同频率的电磁波传播规律的特点，磁波传播规律的特点，把电磁波的频率范围划把电磁波的频率范围划分为若干个区段，称作分为
3、若干个区段，称作频段，或波段。频段，或波段。第9页/共57页波段名称波段范围频率范围频段名称主要用途超长波100km10km330kHz甚低频VLF水下通信海上导航长波10km1km30300kHz低频LF中波1km200m0.31.5MHz中频MF导航、无线电广播短波200m10m1.530MHz高频HF电报通信、无线电广播超短波（米波）10m1m30300MHz甚高频VHF电报通信、无线电广播电视、导航微波分米波100cm10cm 0.33GHz特高频UHF电视、雷达、导航、接力通信厘米波10cm1cm330GHz超高频SHF 毫米波10mm1mm30300GHz极高频EHF 雷达、接力通
4、信、卫星通信亚毫米波1mm0.1mm3003000GHz超极高频第10页/共57页无线电频谱管理知识 无线电频谱是人类共享无线电频谱是人类共享的一种自然资源，是有的一种自然资源，是有限的、不可再生的战略限的、不可再生的战略资源。资源。第11页/共57页 国际电信联盟国际电信联盟(ITU)(ITU)是国际是国际无线电管理的权威性组织，无线电管理的权威性组织，它负责修订国际无线电规则，它负责修订国际无线电规则，审议频谱划分及相关的技术审议频谱划分及相关的技术标准。标准。第12页/共57页电波传播与天线 第13页/共57页电波传播 电波传播研究的就是电磁波在电波传播研究的就是电磁波在自然环境中的传播
5、规律。自然环境中的传播规律。电波传播的主要方式有：地波传播、天波传播、视距传播、散射传播几种。第14页/共57页地波传播 地波是指沿地球表面传播的电地波是指沿地球表面传播的电波，地波传播也称为地面波传播波，地波传播也称为地面波传播第15页/共57页地波传播的主要特点：电波波长越长，传播损耗越小。地波传播主要用于超长波和中、长波的无线电通信和导航。第16页/共57页天波传播 电波向天空辐射，到电波向天空辐射，到达电离层，在电离层中达电离层，在电离层中连续折射返回地面，这连续折射返回地面，这种传播方式称为天波传种传播方式称为天波传播播第17页/共57页2023/4/3018第18页/共57页天波传
6、播的主要特点:传输损耗小，可以利用较小的功率进行远距离通信。由于电离层的不稳定性，容易造成短波通信的中断。第19页/共57页电离层电离层天线图25 天波传播静区的形成地波静区静区静区静区第20页/共57页视距传播 视距传播是指电波在视距传播是指电波在发射天线和接受天线互发射天线和接受天线互相相“看得见看得见”的距离内的距离内的传播方式。的传播方式。第21页/共57页2023/4/3022第22页/共57页视线传播的特点:受低空大气层影响大，大气层对电波传播有折射、吸收和散射作用。受地形、地物影响大。第23页/共57页散射传播当电波遇到不均匀介质就要当电波遇到不均匀介质就要产生散射，被散射的电波
7、到产生散射，被散射的电波到 达地面接收点，达地面接收点，这种传播方这种传播方式称为散射式称为散射传播。传播。第24页/共57页 可以实现超高频波段（米波到微波）可以实现超高频波段（米波到微波）的超视距传播。的超视距传播。不受恶劣气象条件和电离层不正不受恶劣气象条件和电离层不正常变化的影响。常变化的影响。适用的波段和视距传播的基本相适用的波段和视距传播的基本相同，但可以超视距传播。同，但可以超视距传播。散射传播的特点:第25页/共57页 天线 能够有效地辐射或者接收电磁波的装置称为天线 第26页/共57页目的：了解天线的作用与构成理解天线的主要功能了解常用线天线 第27页/共57页 能够有效地辐
8、射或者接收电磁波的装置称为天线 第28页/共57页发射时：发射时：接收时：接收时：高频电能高频电能电磁波能量电磁波能量 高频电能高频电能电磁波能量电磁波能量 第29页/共57页按波长分：天线的分类：按用途分：通信天线、广播电视天线、通信天线、广播电视天线、雷达天线雷达天线 长波天线、中波天线、短长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线、超短波天线和微波天线波天线按辐射元的类型分：线天线和面天线线天线和面天线第30页/共57页天线的形成：传输线终端开放形成天线传输线终端开放形成天线 传输线振子天线波导喇叭天线图29 天线的形成第31页/共57页 张开的传输线就是一个简单张开的传输线就是
9、一个简单的天线，通常称为对称振子的天线，通常称为对称振子 第32页/共57页常用的线天线 横向尺寸远小于纵向横向尺寸远小于纵向尺寸并小于波长的细长尺寸并小于波长的细长结构的天线称为线天线结构的天线称为线天线 第33页/共57页对称振子天线 对称振子天线是由两根粗细和长度都相同的导线构成，中间为两个馈电端。对称振子天线可看作是由开路传输线张开180后构成的。这是一种应用广泛且结构简单的基本天线形式。第34页/共57页半波振子天线 第35页/共57页水平对称天线第36页/共57页结构简单，使用方便 改变架设高度可控制最大辐射仰角第37页/共57页缺点：通信频带窄，不 利于天波通信 可以采用增加天线
10、的直径可以采用增加天线的直径来实现天线的宽波段特性来实现天线的宽波段特性第38页/共57页 用几根导线排成圆柱形用几根导线排成圆柱形组成振子的两臂，这样组成振子的两臂，这样既增加了天线的等效直既增加了天线的等效直径，其重量又比较轻，径，其重量又比较轻，这就是实用的笼型天线这就是实用的笼型天线第39页/共57页笼型天线 第40页/共57页 常用的笼型天线由常用的笼型天线由6 68 8根导线做成，每根导线根导线做成，每根导线的直径为的直径为3 34 4毫米，笼毫米，笼的几何半径的几何半径R R为为0.50.51.51.5米，其特性阻抗在米，其特性阻抗在250250400400欧姆左右。欧姆左右。第
11、41页/共57页 笼型天线由于其特性阻抗较低，笼型天线由于其特性阻抗较低，输入阻抗随频率变化较小，因输入阻抗随频率变化较小，因而工作波段宽。其方向性及天而工作波段宽。其方向性及天线长度、高度的选择与双极天线长度、高度的选择与双极天线相同。但笼型天线在结构和线相同。但笼型天线在结构和使用上都不如单根导线的双极使用上都不如单根导线的双极天线简便，因此主要用于比较天线简便，因此主要用于比较大型的固定电台上。大型的固定电台上。第42页/共57页半波折合振子天线第43页/共57页半波折合振子天线相当于把一根长为半波长的终端短路的长线在中间拉开，构 成 一 种 变 形 的 对 称 折 合 振 子。第44页
12、/共57页引向天线 第45页/共57页 引向天线又称波道天线、八木大线，它广泛用于分米波、米波雷达以及米波通信设备中。第46页/共57页垂直天线 垂直天线是垂直于地垂直天线是垂直于地面或导体平面架设的面或导体平面架设的天线天线 第47页/共57页常见的几种垂直天线长中波长中波天线天线 第48页/共57页短波与超短短波与超短波鞭形天线波鞭形天线 第49页/共57页面天线 常见的面天线主要有喇叭天线及抛物面天线 第50页/共57页喇叭天线 第51页/共57页第52页/共57页抛物面天线 抛物面天线是在通信、雷达和抛物面天线是在通信、雷达和射电天文等系统中广泛使用的射电天文等系统中广泛使用的一种天线
13、，它是由两部分组成，一种天线，它是由两部分组成，其一是抛物线绕其焦轴旋转而其一是抛物线绕其焦轴旋转而成的抛物反射面；其二是置于成的抛物反射面；其二是置于抛物面焦点处的馈源（也称照抛物面焦点处的馈源（也称照射器）。射器）。第53页/共57页第54页/共57页双反射面天线第55页/共57页 与单反射面天线相比，它具有下列优点：由于天线有两个反射面，几何参数增多，由于天线有两个反射面，几何参数增多，便于按照各种需要灵活地进行设计；便于按照各种需要灵活地进行设计；可以采用短焦距抛物面天线作主反射面，可以采用短焦距抛物面天线作主反射面，减小了天线的纵向尺寸；减小了天线的纵向尺寸；由于采用了副反射面，馈源可以安装在抛物由于采用了副反射面，馈源可以安装在抛物面顶点附近，使馈源和接收机之间的传输线面顶点附近，使馈源和接收机之间的传输线缩短，减小了传输线损耗所造成的噪声。缩短，减小了传输线损耗所造成的噪声。第56页/共57页谢谢您的观看！第57页/共57页