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無線電的運用

發布日期:2018-08-23 作者: 點擊:

無線電的最早應用於航海中,使用摩爾斯電報在船與陸地間傳遞信息。無線電有著多種應用形式,包括無線數據網,各種移動通信以及無線電廣播等。

  以下是一些無線電技術的主要應用:

  無線電通信


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無線通信在現代通信中占據著極其重要的位置,幾乎任何領域都使用無線通信,包括有商業、氣象、金融、軍事、工業、民用等。丝瓜app看黄可從通信係統、調製方式、多址方式等幾方麵可看到無線通信係統種類的繁多。 類 別 種 類 通信係統 衛星通信係統、蜂窩移動通信係統、無線尋呼係統、短波通信係統、微波通信係統等 調製方式 AM、FM、LSB、USB、ISB、FSK、PSK、MSK、GMSK、QAM等 多址方式 時分多址(TDMA)、頻分多址( FDMA)和碼分多址(CDMA)等。

  1.聲音

  * 聲音廣播的最早形式是航海無線電報。它采用開關控製連續波的發射與否,由此在接收機產生斷續的聲音信號,即摩爾斯電碼。

  * 調幅廣播可以傳播音樂和聲音。調幅廣播采用幅度調製技術,即話筒處接受的音量越大則電台發射的能量也越大。這樣的信號容易受到諸如閃電或其他幹擾源的幹擾。

  * 調頻廣播可以比調幅廣播更高的保真度傳播音樂和聲音。對頻率調製而言,話筒處接受的音量越大對應發射信號的頻率越高。調頻廣播工作於甚高頻段(Very High Frequency,VHF)。頻段越高,其所擁有的頻率帶寬也越大,因而可以容納更多的電台。同時,波長越短的無線電波的傳播也越接近於光波直線傳播的特性。

  * 調頻廣播的邊帶可以用來傳播數字信號如,電台標識、節目名稱簡介、網址、股市信息等。在有些國家,當被移動至一個新的地區後,調頻收音機可以自動根據邊帶信息自動尋找原來的頻道。

  * 航海和航空中使用的話音電台應用VHF調幅技術。這使得飛機和船舶上可以使用輕型天線。

  * 政府、消防、警察和商業使用的電台通常在專用頻段上應用窄帶調頻技術。這些應用通常使用5KHz的帶寬。相對於調頻廣播或電視伴音的16KHz帶寬,保真度上不得不作出犧牲。

  * 民用或軍用高頻話音服務使用短波用於船舶,飛機或孤立地點間的通訊。大多數情況下,都使用單邊帶技術,這樣相對於調幅技術可以節省一半的頻帶,並更有效地利用發射功率。

  * 陸地中繼無線電(Terrestial Trunked Radio, TETRA)是一種為軍隊、警察、急救等特殊部門設計的數字集群電話係統。

  2.電話

  * 蜂窩電話或移動電話是當前最普遍應用的無線通信方式。蜂窩電話覆蓋區通常分為多個小區。每個小區由一個基站發射機覆蓋。理論上,小區的形狀為蜂窩狀六邊形,這也是蜂窩電話名稱的來源。當前廣泛使用的移動電話係統標準包括:GSM,CDMA和TDMA以及LTE。運營商提供的3G移動通信服務,其主導標準為UMTS和CDMA2000,運營商提供的4G移動通信服務TD-LTE和FDD-LTE。

  * 衛星電話存在兩種形式:INMARSAT 和銥星係統。兩種係統都提供全球覆蓋服務。 INMARSAT使用地球同步衛星,需要定向的高增益天線。銥星則是低軌道衛星係統,直接使用手機天線

  3.電視

  * 通常的模擬電視信號采用將圖像調幅,伴音調頻並合成在同一信號中傳播。

  * 數字電視采用MPEG-2圖像壓縮技術,由此大約僅需模擬電視信號一半的帶寬。

  4.緊急服務

  * 無線電緊急定位信標(emergency position indicating radio beacons,EPIRBs),緊急定位發射機或 個人定位信標是用來在緊急情況下對人員或測量通過衛星進行定位的小型無線電發射機。它的作用是提供給救援人員目標的精確位置,以便提供及時的救援。

  5.數據傳輸

  * 數字微波傳輸設備、衛星等通常采用正交幅度調製(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)。QAM調製方式同時利用信號的幅度和相位加載信息。這樣,可以在同樣的帶寬上傳遞更大的數據量。

  * IEEE 802.11是當前無線局域網(Wireless Local Area Network,WLAN)的標準。它采用2GHz或5GHz頻段,數據傳輸速率為11 Mbps或54 Mbps。

  * 藍牙(Bluetooth)是一種短距離無線通訊的技術。

  6.辨識

  * 利用主動及被動無線電裝置可以辨識以及表明物體身份。(參見射頻識別)

  7.其它

  * 業餘無線電是無線電愛好者參與的無線電台通訊。業餘無線電台可以使用整個頻譜上很多開放的頻帶。愛好者使用不同形式的編碼方式和技術。有些後來商用的技術,比如調頻,上邊帶調幅,數字分組無線電和衛星信號轉發器,都是由業餘愛好者首先應用的。

  無線電導航

  所有的衛星導航係統都使用裝備了精確時鍾的衛星。導航衛星播發其位置和定時信息。接收機同時接受多顆導航衛星的信號。接收機通過測量電波的傳播時間得出它到各個衛星的距離,然後計算得出其精確位置。

  Loran係統也使用無線電波的傳播時間進行定位,不過其發射台都位於陸地上。

  VOR係統通常用於飛行定位。它使用兩台發射機,一台指向性發射機始終發射並象燈塔的射燈一樣按照固定的速率旋轉。當指向型發射機朝向北方時,另一全向發射機會發射脈衝。飛機可以接收兩個VOR台的信號,從而通過推算兩個波束的交點確定其位置。

  無線電定向是無線電導航的最早形式。無線電定向使用可移動的環形天線來尋找電台的方向。

  無線電雷達

  雷達通過測量反射無線電波的延遲來推算目標的距離。並通過反射波的極化和頻率感應目標的表麵類型。

  導航雷達使用超短波掃描目標區域。一般掃描頻率為每分鍾兩到四次,通過反射波確定地形。這種技術通常應用在商船和長距離商用飛機上。

  多用途雷達通常使用導航雷達的頻段。不過,其所發射的脈衝經過調製和極化以便確定反射體的表麵類型。優良的多用途雷達可以辨別暴雨、陸地、車輛等等。

  搜索雷達運用短波脈衝掃描目標區域,通常每分鍾2-4次。有些搜索雷達應用多普勒效應可以將移動物體同背景中區分開來

  尋的雷達采用於搜索雷達類似的原理,不過對較小的區域進行快速反複掃描,通常可達每秒鍾幾次。

  氣象雷達與搜索雷達類似,但使用圓極化波以及水滴易於反射的波長。風廓線雷達利用多普勒效應測量風速,多普勒雷達利用多普勒效應檢測災害性天氣。

  無線電加熱

  微波爐利用高功率的微波對食物加熱。(注:一種通常的誤解認為微波爐使用的頻率為水分子的共振頻率,而實際上使用的頻率大概是水分子共振頻率的十分之一。)

  無線電電力傳輸

  日本科學家提出了在太空中建立大型的太陽能電站,將電能轉化為微波送回地球。

  2007年06月08日消息,據英國《泰晤士報》報道,美國麻省理工學院的科學家們完成了一項實驗,他們使用兩個相距2米的銅線圈,成功地通過無線電力傳輸點亮了一個功率為60瓦的電燈泡。

  無線電動力

  無線電波可以產生微弱的靜電力和磁力。在微重力條件下,這可以被用來固定物體的位置。

  宇航動力: 有方案提出可以使用高強度微波輻射產生的壓力作為星際探測器的動力。

  無線電天文學

  是通過射電天文望遠鏡接收到的宇宙天體發射的無線電波信號可以研究天體的物理、化學性質。這門學科叫射電天文學。


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