RF/无线
1、什么是射频?
射频,英文名简称为RF,全称是Radio Frequency。Radio Frequency是无线电频率的意思。通常来讲,射频是指频率范围在300KHz~300GHz的高频电磁波。
2、什么是射频信号?
通常来讲,电流通过导体,会形成磁场,交变电流通过导体,会形成电磁场,产生电磁波。频率低于100kHz的电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输。频率高于100kHz的电磁波可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,具有远距离的传输能力,这种具有远距离传输能力的高频电磁波,我们称之为射频信号。
电磁波的传播
射频信号在空中传播
3、什么是频段?
频段,是一个有关波和通讯方面的词语。
在机械波中,频段是指声音频率和波长而言,人耳对声音频率的感觉是从最低的 20Hz 到最高的 20KHz,而人的语音频率范围则集中在80 Hz~12 KHz 之间,人对不同频段的声音感受是不同的。
在通讯领域中,频段指的是电磁波的频率范围,单位为Hz,并且按照频率大小来划分范围,下面以表格的形式来简单展示各种频段:
4、频谱资源
在当今,科学技术十分发达,通信技术的发展相较于上个世纪得到了质的飞跃,无论是打电话还是上网,都成为了我们日常生活中通讯交流以及获取信息必不可少的手段。我们打电话或者上网的时候,会觉得使用过程很流畅,实际上除了有先进的设备供我们使用以及信号覆盖范围更大更广外,还有被合理划分过的频段起着重要的作用。
为了合理使用频谱资源,保证各种行业和业务使用频谱资源时彼此之间不会干扰,国际电信联盟无线委员会 (ITU-R) 颁布了国际无线电规则,对各种业务和通信系统所使用的无线频段都进行了统一的频率范围规定,如中国由中华人民共和国工业信息化部进行统一定制。
这些频段的频率范围在各个国家和地区实际应用时会略有不同,但都必须在国际上规定的范围内。各种通信系统对使用信道的频段还有一个选择性与合理性分配问题,以便合理利用并尽量节省频谱资源,满足有效与可靠传输的要求。
5、电磁波的传播方式
比较复杂的问题是,各种无线通信要根据空间电磁波传播特点与方式,来选择与适当分配工作频段。
那么接下来我来给大家介绍几种常见的电磁波传播方式,按照收发这个过程来进行分类。
电磁波由发射到接收的途径大体分为三种:
1、靠地面传播的称为“地波”;
沿地面传播的无线电波叫地波。当天线架设较低,且其沿地面方向为最大辐射方向时,主要是地波传播。地波传播的特点是信号比较稳定,基本上不受天气的影响。电波的波长越短,越容易被地面吸收,因此只有长波和中波能在地面传播。但随着电波频率的升高,传输损耗迅速增大。因此,这种方式更加适合长波的低频传输。
在传播过程中,信号中的能量会被大地不断吸收,因而传播距离不能过远。所以地波适宜在较小范围里的通信和广播业务使用。
靠空间两点间直线传播的称为“空间波”;
从发射点经空间直线传播到接收点的无线电波叫空间波,又叫直射波。空间波也可以叫做视距传播。视距传播是指在发射天线和接受天线间能相互“看见”的距离内,电波直接从发射点传播到接收点(要包括地面的反射波)的一种传播方式。空间波传播距离限于视距范围,因此又叫视距传播。超短波和微波不能被电离层反射,主要是在空间直接传播。其传播距离很近,易受高山和高大建筑物阻挡,而且地形起伏以及光滑程度也会影响空间波的传播。所以为了加大传输距离,减少外界对传播的干扰,必须架高天线,尽管这样,传输距离也不过50 公里左右。
空间波的主要应用有调幅广播、电话(蜂窝 / 移动电话)、电视、数据传输(卫星、数字微波传输设备)、导航、雷达等。
3.靠地球上空的电离层反射到地面的单跳或多跳方式传播,称为“天波”。
经过空中电离层的反射或折射后返回地面的无线电波叫天波。电离层指的是是地面上空 60~1000 公里高度电离了的大气层,包含有大量的自由电子和正离子。电离层能反射和吸收电波,但是对频率很高的电波吸收的很少。短波是利用电离层反射传播的最佳波段。它可以借助电离层与地面进行多次反射,使电磁波可以传播 10000km 以上。
由于一年四季和昼夜的不同时间,电离层都有变化,进而影响电波的反射,因此天波传播具有不稳定的特点。白天电离作用强,中波无线电波几乎全部被吸收掉,在收音机里难以收到远地中波电台播音;夜晚电离层对短波吸收的比较少,收听到的广播就比较多,声音也比较清晰。由于电离层总处在变化之中,反射到地面的电波有强有弱,所以用短波收音时会出现忽大忽小的衰落现象。
下图为三种传播方式的简单示意图:
在上文中还出现了长波、中波、短波等名词,其实这些波同样是按照传播频率范围来划分的,每一种波都有最适合它的传播方式,那么下面我给大家展示两个表格,来更直观的认识这几种波。
审核编辑:刘清
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