防汛无线电通信技术培训学习资料

防汛无线电通信技术培训学习资料（2008年7月）第一部分基础电路一、直流电路(一)电路的概念电流经过的路径称为电路。最简单的电路由电源、负载和连接导线组成。电路分为外电路和内电路。从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路称为外电路。电源内部的通路称为内电路。1、电流：电荷有规则的定向运动称为电流。规定以正电荷移动的方向为电流的方向。电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面的电量称作电流强度，以字母I表示。电流强度的单位是安培，若在单位时间内通过导体截面的电量为1库仑，则电流强度就是1安培。用下式表示：I=Q/t2、电位：电场力把单位正电荷从电场中的某点移到参考点所做的功，称为该点的电位。在电子设备中，通常以机壳等公共点作为参考点，便于比较各点电位。3、电压：电场中两点间的电位差称为电压，它是衡量电场做功本领大小的物理量，电压的方向规定为由高电位指向低电位。（二）电阻当电流通过金属导体时，作定向运动的自由电子与金属中的带电粒子发生碰撞而产生导体对电荷的定向运动阻碍作用。电阻也就是反映导体对电流起阻碍作用大小的一个物理量，通常用字母R表示，单位为欧姆（Ω）。（三）欧姆定律流过导体的电流强度与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比，这一规律称为欧姆定律。它揭示了电流、电压、电阻三者之间的联系，是电路的基本定律之一。其计算公式为R=U/I（四）电路的工作状态1、通路状态通路就是电路中的开关闭合，电路及负载中有电流流过。即指设备处于负载工作状态。根据负载大小，又分为满载、轻载、过载三种情况。2、短路状态指外电路被阻值近似为零的导体联通，此时电源处于短路状态，短路状态时极易发生烧毁设备、电源及人身事故等。工作中必须严格防止，避免发生。3、开路状态开路就是指电源两端或电路某处断开，电路中没有电流通过，电源不向负载输送电能，对于电源而言，此时电路处于空载状态。（五）简单直流电路计算1、电阻的串联电路在电路中，两个或两个以上的电阻按顺序一个接一个联接成一串，使电源只有一条通路称为电阻的串联电路。（1）串联电路中流过每个电阻的电流相等。即：I=I1=I2=I3=……In（2）电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和。即：U=U1+U2+U3……+Un2（3）串联电路的等效电阻（总电阻）等于各串联电阻之和。即：R=R1+R2+R3……+Rn2、电阻的并联电路将两个或两个以上的电阻一端连在一起，另一端也连在一起，使每个电阻两端都承受同一电压的作用，这种联接方法称为电阻的并联。（1）并联电路中各电阻两端的电压相等，且等于电路两端的电压。即：U=U1=U2=U3……=Un（2）并联电路中的总电流等于各电阻中的电流之和，即：I=I1+I2+I3……+In（3）并联电路的等效电阻（总电阻）的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即：1/R=1/R1+/1/R2+1/R3……+1/Rn（4）电阻的混联电路计算电阻混联电路时，要根据电路的实际情况灵活运用串联和并联电路的知识，一般先求出并联或串联部分的等效电阻，逐步化简，求出总的等效电阻，计算出总电流，然后再求各部分电压、电流和功率等。（六）复杂直流电路计算复杂直流电路指不能用电阻的串、并联进行化简的电路。复杂电路中有支路、节点、回路、网孔等结构特点。分解复杂电路通常有支路电位法、节点电压法、戴维南定理和叠加原理等。1、基尔霍夫第一定律（节点电流定律）根据电流的的连续性原理可以得到：在电路中的某一节点，流进节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。即：ΣI入=ΣI出。如图：于是可得：I1+I4=I2+I3+I52、基尔霍夫第二定律（回路电压定律）根据基尔霍夫第二定律可知，在电路中的任何闭合电路中，各段电压的代数和等于零。即：ΣU=0二、电容器电容器即指储存有电荷的容器。是由两块金属导体间隔以绝缘介质，并引出电极而形成的电子物体，计量单位为F（法），通常用字母C表示。1、电容的并联（1）若干个电容并联后其等效电容量（总电容量）等于各个电容的容量之和。即：C=C1+C2+C3……+Cn（2）每个电容的两端承受的电压相等，并等于电源电压。即：U=U1=U2=U3……=Un2、电容的串联（1）串联后电容的等效电容（总容量）C的倒数等于各个电容的倒数之和。即：1/C=1/C1+/1/C2+1/C3……+1/Cn（2）总电压U等于每个电容器上的电压之和，即：U1=C2/C1+C2·UU2=C1/C1+C2·U3三、电路计算例题：（一）电压、电流、电阻之间的关系电压以U表示、电流以I表示、电阻以R表示。则：R=U/I（二）R、C（电容）电路计算：1、计算下图从a、b端向右看的R值2、计算下图a、b端向右看的电容量C值3、计算下图a、b端向右看的R总值（图标阻值为Ω）4、计算下图中的Ucd、Ubd值已知U=300伏，R1=150欧，R2=100欧，R3=50欧。4（三）晶体管放大器电路1、分压式电流负反馈偏置放大电路中元器件的作用。（1）Rb1、Rb2为基极分压电阻，为晶体管提供稳定的静态工作态。（2）RC为集电极电阻，为集电极提供合适的直流工作电压。并与晶体管输出的交流信号合并，以完成放大电压作用。（3）Re为反馈电阻，它把集电极电流的变化转变成发射极电压的变化，并与基极电压比较，从而达到调整基极电流的目的。（4）C1是放大器的输入电容，起隔直流稳定静态工作点作用。（5）C2是放大器的输出电容，起隔直流作用，以保证交流信号通道，防止负载（RL）影响放大器的静态工作点。（6）Ce是旁路电容，其作用是使交流信号通过它从发射极直接入地，而不受Re的影响。（7）RL是放大器的负载等效电阻。（四）识图解答电路1、下图是什么电路，有哪几部分组成（划虚线分开说明）？该图为整流稳压稳流电路。2、下图（a）为简易限幅电路，输入波形如图（b），请画出输出波形图。5输出波形如图（C）四、逻辑门电路逻辑门电路广泛应用于数字控制系统、电子计算机等设备中。逻辑门电路一般都具有多个输入端、一个输出端，它的输入、输出端都只有两个状态，即高电平和低电平或开和关。它的条件（变量）和结果（函数）只能取“0”和“1”两种值。“0”和“1”表示的是两种不同的状态。逻辑电路多种多样，但总是由一些基本逻辑电路组成，最基本的逻辑电路有“与”门、“或”门、“非门”，以及“与非”门和“或非”门电路等。本次培训只介绍“与”门和“或”门两种电路。（一）与门电路1、与逻辑与逻辑又称逻辑乘。与逻辑表示的逻辑关系为：只有当决定一件事情的各种条件全具备后，这件事情才能发生。右图为两个串联开关A、B和灯泡Y组成的电路。由图可见，只有A、B都接通时灯才亮。若以开关接通为条件，灯亮为结果，则开关A、B和灯状态之间关系为与逻辑。其逻辑关系和“0”、“1”表示的真值如（a）、（b）表：2、与门电路能实现与逻辑功能的电路称为与门电路。下图所示为二极管与门电路，该电路有一个输出端和两个输入端，其中A、B为输入信号、Y为输出信号。（1）当A、B都处在低电平零伏时。D1、D2都处在导通状态。如忽略二极管正向压降，则Y6端被箝制在零伏，输出低电平。（2）当A处在高电平3伏、B处在低电平零伏时。D2优先导通，Y被箝位于零伏，D1处反偏电压而截止。（3）当A处在低电平零伏、B处在高电平3伏时。D1优先导通，输出Y被箝位在零伏，D2处反偏电压而截止。（4）当A、B都处在高电平3伏时。D1、D2都导通，如忽略二极管正向压降，则输出Y电位基本与A或B端相同，即Y为高电平。上述分析可知：只有A和B输入端全部是高电平3伏时，输出端Y才是3伏。A和B输入端只要有一个或一个以上是低电平零伏时，输出端Y就是低电平零伏。与逻辑表示方法：（二）或门电路1、或逻辑或逻辑又称逻辑加。其逻辑关系为：在决定一件事情的各种条件中，至少具备一个条件这件事情就会发生。上图为两个并联开关A、B和灯泡Y组成的电路。由图可见，只要开关A、B和灯泡Y组成的电路。由图可见，只要开关AB中有一个接通，灯就会亮；AB全部断开时灯才不会亮。若以开关接通为条件，灯亮为结果，则开关A、B与灯亮的关系为或逻辑。若以“1”表示满足逻辑条件，“0”表示不满足逻辑条件，其逻辑关系和真值表如下：（a）逻辑关系表（b）或逻辑真值表输入结果AB灯Y通通断通通断断断亮亮亮不亮2、或门电路能实现或逻辑功能的电路称为或门电路。右图为二极管或门电路。条件结果AB灯Y1101100011107（1）当A、B都处在高电平3伏时。D1、D2导通，Y输出高电平3伏。（2）当A为3伏、B处0伏时。D1伏先导通，Y输出3伏。（3）当B处3伏、A处0V时。D2优先导通，Y输出3伏。（4）当A、B都处0伏时，Y输出0伏。由此可知，只要AB输入端有一个或一个以上为高电平时，输出端Y就是高电平。只有输入A和B都是低电平，输出Y才为低电平。其逻辑关系如表（a）、（b），这正是或逻辑关系。输入输出ABY3V3V0V3V3V0V0V0V3V3V3V0V（a）逻辑关系（b）真值表第二部分无线通信原理一、通信知识1、通信的目的是一地向另一地传送含有消息的信息。例如：书信、电话、电报、电视、广播等，都是传递消息的方式。2、利用“电”来传递消息的通信方式称为电通信。电通信一般可分为两大类：一类称为有线电通信，一类称为无线电通信。（初）3、用电信号来传递信息，具有电量容易产生和控制，并且能与非电量比较容易的互相交换等优点。（中）4、信号是运载信息的工具，信息是信号所包含的具体内容。(初)5、有线电通信：即消息传输是利用导线作为传输媒质来完成的通信方式。这里的导线可以是架空明线、电缆、光纤及波导等。（初）6、无线电通信：是采用无线电波在空间传播来达到传递消息的通信方式。（初）7、无线电通信类型：（初、中）（1）根据传送消息的不同，可分为无线电话、无线电报、传真、电视、广播等。（2）根据调制方式不同，可分为调幅通信和调频通信。（3）根据传送信号不同，可分为模拟通信和数字通信。（4）根据同时传递信息量多少，可分为单路通信和多路通信。8、调幅制无线电通信。（初、中）高频振荡（载波）的振幅随控制信号电压变化的调制方式，叫做“调幅制”。经调幅后的已调波信号称为调幅波。调幅制无线通信设备简单、带宽窄，但抗干扰性能差。输入输出ABY3V3V0V3V3V0V0V0V3V3V3V0V89、调频制无线电通信。（初、中）高频振荡的频率随着控制信号变化规律而变化的过程称为调频制。相应的已调信号称为调频波。调频波的基本特征是载频振荡幅度保持不变，振荡频率则随着控制信号电压（称调制电压）的大小而变，所以具有较高的载波功率利用系数以及抗干扰性能力强等一系列优点。10、单路通信，在通信线路上只传送一路信息称为单路通信。（初）11、多路通信，是指利用一条公共通信线路，同时传输若干路相互无关的信息。为了使线路能进行多路传输时而不互相发生干扰，就需要使各路信号具有不同的特征，以使在接收端能根据这一特征区分出各路信号。目前，广泛采用的区分方式有两种。（1）频分制；（2）时分制。（中、高）12、模拟信号是以电信号的幅度（或频率、相位）变化来模拟实际物理量的变化，模拟信号一般都是连续信号。（中）13、模拟信号变换成数字信号通常被称为模/数转换（A/D），反之为数/模转换（D/A）。14、无线通信形式按运用方法一般可分为单向通信、双向通信、多向通信三种类型。（初、中）15、无线通信一般有双工、单工、半（准）双工三种工作方式。（中）单工通信又可分为同频单工、异频单工两个类型。二、电磁波：1、无线电磁波实际上就是在空间以一定速度传播的可变电磁场。（中、高）根据麦克斯伟理论，其产生的基本原理是：变动的电场产生变动的磁场，而变动的磁场又产生新的变动电场，如此周而复始，连续不断地发展下去，就形成了电场和磁场的交替运动，这就是常说的电磁波。2、无线电波传播一般具有直射、绕射、反射、折射、吸收等几个主要传播特征。（初、中）3、无线电波具有地面波、天波、直射波、散射波等几种传播方式。（初、中）4、无线电波能量的扩散与吸收。（高）当天线幅射总能量一定时，电磁波离开天线