无线电基础知识

无线电基础知识及应急通信应用科学普及训练讲座课程扬州职业大学吕松柏BH4UAK程扬BI4RKC第一讲：关于无线电无线电，是无线电技术的简称，是一门专门研究利用无线电波传送各种信息的技术学科。早在两千多年前，人们就发现了电现象和磁现象。我国早在战国时期(公元前475一211年)就发明了司南。而人类对于电和磁的真正认识和广泛应用、迄今还只有一百多年历史。在第一次产业革命浪潮的推动下，许多科学家对电和磁现象进行了深入细致的研究，从而取得了重大进展。人们发现带电的物体同性相斥、异性相吸，与磁学现象有类似之处。1785年，法国物理学家库仑在总结前人对于电磁现象认识的基础上，提出了后人所称的“库仑定律”，使电学与磁学现象得到了统一。法国物理学家物理学家：查理-奥古斯丁-库仑.第一讲：关于无线电第一讲：关于无线电意大利物理学家伏特.1800年，意大利物理学家伏特研制出化学电池，用人工方法获得了连续电池，为后人对电和磁关系的研究创造了重要条件。第一讲：关于无线电1822年，英国的法拉第在前人所做大量工作的基础上，提出了电磁感应定律，证明了“磁”可以产生“电”，这就为发电机和电动机的原理奠定了基础。科学家们在这段时间里所作的对电磁学基本规律的研究，为后来无线电的诞生起到了重要的孕育作用。电磁学的发展，首先引起了通信方式的变革。英国物理学家和化学家法拉第第一讲：关于无线电法拉第的发现：第一讲：关于无线电1837年美国画家莫尔斯在前人的基础上设计出比较实用的、用电码传送信息的电报机，之后，又在华盛顿与巴尔的摩城之间建立了世界上第一条电报线路。第一讲：关于无线电1876年，美国的贝尔发明了电话，实现了人类最早的模拟通信。1880年以后，用有线电报和有线电话来传送信息已开始得到应用，人类进入了有线电通信时代。第一讲：关于无线电英国的麦克斯韦在总结前人工作基础上，提出了一套完整的“电磁理论”，表现为四个微分方程。这就是后人所称的“麦克斯韦方程组”。麦克斯韦得出结论：运动着的电荷能产生电磁辐射，形成逐渐向外传播的、看不见的电磁波。他虽然并未提出“无线电”这个名词，但他的电磁理论却已经告诉人们，“电”是可以“无线”传播的。第一讲：关于无线电1887年，德国物理学家赫兹，第一次用人工方式产生出了电磁波，以实验证实了电磁波的存在。意大利的马可尼和俄国的波波夫在不同的国度里，几乎在相同的时间(1895和1896)获得了无线电通信的成功，他们创造性的劳动，揭开了电磁学发展的新篇章，无线电技术作为一门新科学从此诞生了。第二讲：当代的无线电技术与广播电视今天，利用无线电波传送声音和图像节目的广播和电视，已经深入到社会生活的各个角落，成了亿万人民的伴侣。无线电并不是一、二个人发明出来的，它是人类文明逐步发展的结果，但是，有些人在其中起到了较为重要的作用。麦克斯韦之所以被称为无线电通信的报春人，是因为在当时，人们虽然已经知道“电”能生“磁”，“磁”能生“电”；知道利用电磁原理来制造电机和变压器；但是对于电与磁相互关系的本质还并不清楚，对于伴随某些电现象和磁现象而存在的电磁波还没有认识，可以说，麦克斯韦是一名非常杰出的电磁理论学家。第二讲：当代的无线电技术与广播电视麦克斯韦根据他所作的数学分析指出：只要存在着交变的电场，就能在其周围产生交变的磁场；反之，只要存在交变的磁场，就能在其周围产生交变的电场。这样一来、变化的电场在其周围产生变化的磁场，变化的磁场又在其附近产生变化的电场，如此循环下去，电场和磁场不就会越传越远了吗？据此，麦克斯韦认为：运动着的电荷能产生电磁辐射，形成逐渐向外传播的看不见的电磁波(简称电波)。第二讲：当代的无线电技术与广播电视第二讲：当代的无线电技术与广播电视图为麦克斯韦精辟而微妙的数学方程式，阐明了电场与磁场的基本关系，建立了严谨的电磁场理论。第二讲：当代的无线电技术与广播电视这一结论公布于一百多年前是很了不起的，这个结论告诉人们：“电”是可以“无线”传播的。后来的事实证明，麦克斯韦的电磁波理论是完全正确的。除此之外，他还推导出电磁波有和光波相同的传播速度，从而揭示了光与电磁现象在本质上的统一性。第二讲：当代的无线电技术与广播电视无线电广播和电视都是用哪个波段的无线电波传播的？都是靠什么方式传播的？目前，调幅制无线电广播分做长波、中波和短波三个大波段，分别由相应波段的无线电波传送信号。我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。中波广播使用的频段大致为550kHz-1600kHz，主要靠地波传播，也伴有部分天波；短波广播使用的频段约为2MHz-24MHz，主要靠天波传播，近距离内伴有地波。调频制无线电广播多用超短波(甚高频)无线电波传送信号，使用频率约为88MHz-108MHz，主要靠空间波传送信号。第二讲：当代的无线电技术与广播电视中波传播示意图第二讲：当代的无线电技术与广播电视短波传输示意图第二讲：当代的无线电技术与广播电视卫星传输示意图第二讲：当代的无线电技术与广播电视目前，地面的广播电视分做VHF(甚高频或称米波)和UHF(特高频或称分米波)两个频段。在我国，VHF频段电视使用的频率范围是48.5MHz-3MHz，划分成1-12频道，UHF频段使用的频率范围是470MHz-956MHz，划分成：3-68频道。它们基本上都是靠空间波传播的。国际上规定的卫星广播电视有6个频段，主要频段是12kMHz，也是靠空间波传播。第二讲：当代的无线电技术与广播电视【AM/FM介绍】什么是调幅波？什么是调频波？使载波振幅按照调制信号改变的调制方式叫调幅。经过调幅的电波叫调幅波。它保持着高频载波的频率特性，但包络线的形状则和信号波形相似。调幅波的振幅大小，由调制信号的强度决定。调幅波用英文字母AM表示。使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。调幅波与调频波左为调幅波右为调频波第二讲：当代的无线电技术与广播电视【无线电的发射和接收】无线电通信的发送和接收过程是怎样的？广播节目的发送是在广播电台进行。广播节目的声波，经过电声器件转换成声频电信号，并由声频放大器放大，振荡器产生高频等幅振荡信号；调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制；已调制的高频振荡信号经放大后送入发射夭线，转换成无线电波辐射出去。无线电广播的接收是由收音机实现的。收音机的接收夭线收到空中的电波；调谐电路选中所需频率的信号；检波器将高频信号还原成声频信号(即解调)；解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率；最后经过电声转换还原出广播内容。综上所述，可以把无线电通信(广播也属于无线电通信范畴)的发送和接收概括为互为相反的三个方面的转换过程，即：传送信息一低频信号、低频信号一高频信号、高频信号一电磁波。第三讲：无线电爱好者运动及HAM简介无线电爱好者---火腿为何将无线电爱好者称之为“火腿”？据日本CQ杂志在1991年五月号，一篇由JR8EZM泷川哲夫所撰写的文章中，提到了一则早期业余电台的故事：远在业余无线电发明之初的1908年，美国哈佛大学有一个业余无线电社团其成员为亚伯特.海曼（Elbert.S.Hyman）、巴伯.兹美（BobAlmay）和佩姬.莫瑞(PaggyMurray）三人。一开始，他们是用三个人的姓来作为电台的呼号，也就是：HymanAlmayMurry；后来觉得名字实在太长，把呼号拍发出去，手也酸了，于是又改为取用姓氏前面的字母，而成为HAM。第三讲：无线电爱好者运动及HAM简介电台，业余无线电，已经越来越多的进入了大众的视野。从街头随处可见的汽车上树立的电台天线，到见诸各大媒体的无线电应急救援事件，无线电台（对讲机）已经越来越多的进入大众生活，不再是警察、军队的神秘装备了。与此同时，“业余无线电”也已经伴随着中国汽车文化的发展传播成为了大众越来越关心的一项时尚运动。第三讲：无线电爱好者运动及HAM简介业余无线电爱好者的六大国际准则:“体谅、忠诚、进取、友爱、适度、爱国”我们能够看到更多属于这个群体的积极向上的意义。第三讲：无线电爱好者运动及HAM简介无论是频率上互相传递无线电知识技术，还是一呼百应的应急救援救援，业余无线电爱好者所具有的互助精神、热心与不依赖电信网络的通信技术将可能在突发事件、灾害等特殊情况下为社会提供通讯保障力量。第三讲：无线电爱好者运动及HAM简介业余电台是经过国家主管部门正式批准，业余无线电爱好者为了试验收发信设备、进行技术探讨、通信训练和比赛而设立的电台。业余无线电，是一项蕴含丰富知识的通讯技术。业余无线电群体（HAM，火腿），是一个高尚、团结、热心的群体第三讲：无线电爱好者运动及HAM简介第三讲：无线电爱好者运动及HAM简介业余无线电的相关组织机构在中国，业余无线电爱好者由两个不同行业的政府主管部门管理，分别是国家体育总局下属的中国无线电运动协会（CRSA）和信息产业部下属的国家无线电管理委员会（SRRC），这种“体委-无委”双重管理体制，增加了申请人获得电台执照的难度。第三讲：无线电爱好者运动及HAM简介业余无线电爱好者的等级中国的电台执照有五个等级，因此业余无线电爱好者也相应地有五个等级。除一级业余无线电爱好者之外，每个等级的业余无线电爱好者都可以通过考试，向上升级。升级考试每年第一季度举行一次。各个等级业余无线电爱好者之间的主要区别有三个：一是呼号前缀不同，例如一级业余无线电爱好者的呼号前缀是BA，二级业余无线电爱好者是BD，三级和四级业余无线电爱好者是BG；二是通联频率不同，例如一级和二级业余无线电爱好者允许使用18MHz通联，而三级业余无线电爱好者不允许；三是电台的最大发射功率不同，例如在30MHz以下频率，一级业余无线电爱好者的最大发射功率是500瓦，二级业余无线电爱好者是100瓦，三级和四级业余无线电爱好者是25瓦第四讲：无线电爱好者运动------定位与测向无线电测向和无线电定位确定一个未知电台的位置，实际上需要使用两项技术。一是无线电测向，测定无线电波辐射源的方向的过程成为无线电测向。二是无线电定位，根据方向信息确定被测点位置的过程成为无线电定位。（当然，还有不涉及测向的无线电定位方法。）不过通常情况下所说的ARDF笼统包含了测向和定位的过程。第四讲：无线电爱好者运动------定位与测向ARDF：AutomaticRadioDirectionFinding无线电自动定向即:ARDF:AmateurRadioDirectionFinding业余无线电找到方向ARDF:AutomaticRadioDirectionFinding自动电台找到方向ARDF:AirborneRadioDirectionFinding机载无线电测向第四讲：无线电爱好者运动------定位与测向无线电定位系统是通过直接或间接测定无线电信号在已知位置的固定点（岸台）与船之间传播过程中的时间、相位差、振幅或频率的变化，确定距离、距离差、方位等定位参数，进而用位置线确定待定点位置（如船位）的测量技术利方法。第四讲：无线电爱好者运动------定位与测向无线电测向运动:无线电通信中，为了接收电台的功率和确保通讯质量，人们致力于研究电磁波的定向发射和接收。其中关键部分便是定向天线的研究。定向天线的研究和应用，为无线电测向奠定了基础。无线电测向运动是竞技体育项目之一，也是无线电活动的主要内容。它类似于众所周知的捉迷藏游戏，但它是寻找能发射无线电波的小型信号源（即发射机），是无线电捉迷藏，是现代无线电通讯技术与传统捉迷藏游戏的结合。第四讲：无线电爱好者运动------定位与测向第四讲：无线电爱好者运动------定位与测向无线电测向基础知识1、认识测向机2、80米波段测向机持机方法右手握机，大拇指靠近“单、双向开关”，其它四指握向测向机，手背一面是大音面；松肩、垂肘，测向机举至胸前，距人体约25厘米左右，尽量保持测向机与地面垂直。调整测向机时，用右手调整各旋钮和扳动各开关（