数字集群系统中无线通信系统由哪些部分组成
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2017-11-07
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无线通信系统(Wireless Communication System):也称为无线电通信系统,是由发送设备、接收设备、无线信道三大部分组成的,利用无线电磁波,以实现信息和数据传输的系统。它根据工作频段或传输手段分类, 可以分为中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。
发送设备
(1)变换器(换能器):将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音变为电信号。
(2)发射机:将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。
(3)天线:将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。
传输媒体——电磁波
在自由空间中,波长与频率存在以下关系:c = f λ式中: c为光速,f 和λ分别为无线电波的频率和波长,因此,无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁波。 对频率或波长进行分段,分别称为频段或波段。 不同频段信号的产生、放大和接收的方法不同, 传播的能力和方式也不同, 因而它们的分析方法和应用范围也不同。无线电波只是一种波长比较长的电磁波, 占据的频率范围很广。
电磁波从发射机天线辐射后,不仅电波的能量会扩散,接收机只能收到其中极小的一部分,而且在传播过程中,电波的能量会被地面、建筑物或高空的电离层吸收或反射;或在大气层中产生折射或散射,从而造成强度的衰减。根据无线电波在传播过程所发生的现象 , 电波的传播方式主要有绕射(地波),反射和折射(天波),直射(空间波)。决定传播方式的关键因素是无线电信号的频率。
沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波,简称地波。绕射传播。传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中,由于能量逐渐被大地吸收,很快减弱(波长越短,减弱越快),因而传播距离不远。但地波不受气候影响,可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号,都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。
天波是利用天空的电离层折射和反射而传播的电波,也叫天空波。电离层只对短波波段的电磁波产生反射作用,因此天波传播主要用于短波远距离通信。两个突出特点:一是传播距离远,同时产生中间静区地带,二是传播不稳定,随昼夜和季节的变化而变化。因此,短波通信要经党更换波段,以保证质量。
空间波又称为直射波,是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围。在传播过程中,它的强度衰减较慢,超短波和微波通信就是利用直射波传播的。在地面进行直射波通信,其接收点的场强由两路组成:一路由发射天线直达接收天线,另一路由地面反射后到达接收天线,如果天线高度和方向架设不当,容易造成相互干扰(例如电视的重影)。限制直射波通信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物,因此超短波和微波天线要求尽量高架。
接收设备
接收是发射的逆过程,它包括:
(1)接收天线:将空间传播到其上的电磁波转化为高频电振荡
(2)接收机:高频电振荡转化为电信号
(3)变换器(换能器):将电信号转化为所传送信息
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