無線電基礎知識

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一、無線電通信名詞解釋
【音頻】又稱聲頻，是人耳所能聽見的頻率。通常指15～20000赫（Hz）間的頻率。
【話頻】是指音頻範圍內的語言頻率。在一般電話通路中，通常指300～3400赫（Hz）間的頻率。
【射頻】無線電發射機通過天線能有效地發射至空間的電磁波的頻率，統稱為射頻。若頻率太低，發射的有效性很低，故習慣上所稱的射頻系指100千赫（KHz）以上的頻率。
【視頻】電視信號所包含的頻率範圍自幾十赫至幾兆赫，視頻是這一頻率的統稱。
【載波】起運載資訊作用的正弦波或週期性脈衝，叫做載波（或載頻），隨著信號波的變化，使載波的幅度、頻率或相位作相應的變化。
【信號】用來表達或攜帶資訊的電量。


【通道】按傳遞資訊的特性而劃分的通路。包括可能實現而尚未實現的通路在內。


【類比信號】在時間上是連續的或對某一參量可以取無限個值的信號。


【數位信號】所謂數位信號，是指信號是離散的、不連續的。這是信號只能按有限多個階梯或增量變化和取值。換言之，對於數位信號，只需計算階梯的數目而無需考慮階梯內信號的大小（最常用的是二進位編碼）。


【波段】在無線電技術中，波段這個名詞具有兩種含義。其一是指電磁波頻譜的劃分，例如長波、短波、超短波等波段。其二是指發射機、接收機等設備的工作頻率範圍的劃分。若把工作頻率範圍分成幾個部分，這些部分也稱為波段，例如三波段收音機等。


【波道】通信設備工作時所佔用的通頻帶叫波道。通常一個通信設備在它所具有的頻率範圍內有許多個波道。


【通頻帶】一個電路所允許順利通過的電流的頻率範圍，稱為該電路的通頻帶。一般規定在電流等於最大電流值的0.707倍範圍內上下兩個頻率之間的寬度為通頻帶。


【頻率覆蓋】通信設備工作的頻率範圍，稱為頻率覆蓋。而最高工作頻率與最低工作頻率之比，稱為頻率覆蓋係數。


【截止頻率】用來說明電路頻率特性指標的特殊頻率。當保持電路輸入信號的幅度不變，改變頻率使輸出信號降至最大值的0.707倍，或某一特殊額定值時該頻率稱為截止頻率。


在高頻端和低頻端各有一個截止頻率，分別稱為上截止頻率和下截止頻率。兩個截止頻率之間的頻率範圍稱為通頻帶。


【頻率穩定度】振盪器產生的頻率由於種種原因而發生變化，這種頻率變化的大小與額定頻率的比值稱為頻率穩定度。它是衡量通信系統品質好壞的重要指標。提高頻率穩定度多採用參數穩頻，晶體穩頻及頻率合成等。


【殘波輻射功率容許限度】系指除基波輻射以外的諧波輻射、寄生輻射和相互調製產生的任何殘波輻射功率的最低容許值，以分貝或毫瓦、微瓦表示。


【頻帶寬度】有時稱必要帶寬。系指為保證某種發射資訊的速率和品質所需佔用的頻帶寬度容許值，以赫（Hz）、千赫（KHz）、兆赫（MHz）表示。


【選擇性】無線電接收機將所需電臺的信號，從許多不同頻率的電臺信號中挑選出來的能力，叫做選擇性。接收機的選擇性愈好，愈不易受其他電臺的幹擾。因此，選擇性是決定接收機品質的重要參數之一。


【靈敏度】無線電接收機對微弱信號的接收能力，叫做靈敏度。如果某一接收機能收到很弱的信號，則該接收機的靈敏度就高，反之靈敏度就低。因此，靈敏度也是決定接收機品質的重要參數之一。


【保真度】也叫逼真度。指接收機的輸出信號與輸入信號的相似程度，即接收機對於信號中各頻率能否同等放大，加以復原、而不產生失真的能力。如無線電接收機的保真度愈好，它輸出的語言、音樂就愈逼真。


【發射機輸出功率】是指發射機提供給電磁輻射器（天線）的射頻功率稱為發射機的輸出功率。


【發射機的雜散輻射】在標稱輸出阻抗的負載上測量，發射機載頻功率小於25W時，任何一個離散頻率的雜散輻射功率不超過2.5ｕW。當發射機的載頻功率大於25W時，任何一個離散頻率的雜散輻射功率應低於發射載頻功率70dB。


【鄰頻道功率】對於160、450MHz頻段，落在鄰頻道16KHz帶內的功率，應較載頻功率低70dB。對於900 MHz頻段，落在相鄰的第二個頻道32 KHz帶內的功率，應較載頻功率低65dB。


【平均功率】發射機在規定的條件下，在比最低調製頻率相對應的週期長得多的時間內饋送到規定實驗負載上的平均功率。


【峰包功率】發射機在規定的調製條件下，在調製包絡峰值處高頻一週期內送到規定實驗負載上的平均功率。


單邊帶發射機的額定輸出功率以峰包功率標稱。


【邊帶抑制】在單邊帶信號產生過程中，對不用邊帶信號的抑制能力稱為邊帶抑制。以不用邊帶信號電平與有用邊帶信號電平之比的分貝數表示。


【帶外功率】在規定的調製下，發射機總功率中落入標稱頻率任一邊的某些指定頻率為中心的一個規定頻帶內的那一部分功率。


【串音】在一個通路內，由於其他通路信號能量的影響而產生的無用信號。


【噪音、雜音】傳輸通路或設備中除有用信號外的任何電騷擾。


【信噪比】信號平均功率與雜訊平均功率的比值叫信號雜訊比，簡稱信噪比或信雜比。以分貝為單位的信噪比表示式如下：


信噪比（分貝）=10

【雜訊係數】指在一定條件下，接收機或放大器，輸出端的總雜訊功率與內部無噪音源時，由於輸入端熱雜訊所引起的輸出雜訊功率之比。


【失真】是指信號在傳輸過程中與原有信號或標準相比所發生的偏差。在理想的放大器中，輸出波形除放大外，應與輸入波形完全相同，但實際上，不能做到輸出與輸入的波形完全一樣，這種現象叫失真，又稱畸變。


按波形失真的不同情況，可分為幅度失真、頻率失真、相位失真三種。對幅度不同的信號放大量不同稱為幅度失真。對頻率不同的信號放大量不同稱為頻率失真。對頻率不同的信號，經放大後產生的時間延遲不同稱為相位失真（或時延失真）。


幅度失真又稱為非線性失真，頻率失真和相位失真稱為線性失真。


【電平】是一種表示電量（電壓、電流或功率）相對大小的量，常用單位為分貝（或奈貝）。通常指定某一電量的數值為標準值，以其他數值和標準值相比的數值來表示電平值。例如取標準功率1毫瓦為零電平，當所給功率為10毫瓦時，其電平值可按下式求得：


電平值=10

因此，10毫瓦就具有10分貝電平。如果電平值是負的，就表示低於零電平，由此電平可用來表示任意兩個電量間的相對大小。

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【音頻回應】輸入信號電平不變時，在規定的音頻範圍內，接收機輸出電平隨音頻頻率而變化的特性，稱為音頻回應。以最高電平和最低電平之比的分貝數表示。


【分貝】是分貝爾的簡稱，等於1貝爾的1/10，用dB表示，是用於衡量放大器或衰減的常用單位。


在表示功率的放大或衰減時：分貝數=

在表示電壓（或電流）的增減時
分貝數=20

【奈貝】是衡量增益或衰減的單位。它是電壓比值或電流比值的自然對數。在電路兩點的阻抗相等時，它是功率比值自然對數的二分之一。1奈貝等於8.686分貝。


【幹擾】由於某種發射、輻射、感應或它們的組合所產生的不需要的能量對無線電通信系統的接收產生的效應，使接收效果性能下降，或收不到信號，此種效應稱為幹擾。幹擾按其來源可分為：工業幹擾、天電幹擾、宇宙幹擾、人為幹擾等。


【幹擾源】在無線電通信系統中，被確定是產生幹擾的發射、輻射或感應。也就是產生妨礙無線電接收信號的那些雜亂的電波。


【宇宙幹擾】是來自銀河星系和太陽的電磁輻射所造成的幹擾。這種幹擾的頻率較高，是超短波波段幹擾的重要來源。具測量，在18-160兆赫（MHz）波段內銀河系幹擾的電平和頻率的立方成正比。


【脈衝幹擾】其強度很大，但持續時間較短，頻帶很寬。主要來源之一是各種工業設備產生的電脈衝，如電焊火花、汽車、飛機啟動和行駛中的打火，各種醫療、電氣設備產生的火花等。雷電也會引起脈衝的幹擾。地球上平均每秒鐘發生一百次雷電，它所引起的強烈的電磁波能傳播很遠。


【起伏幹擾】（也稱起伏雜訊）在時間上連續出現幹擾的幅度不停的變化，這種幹擾主要來自以下方面：宇宙星體的輻射；設備內部的雜訊；如導線中電子熱運動產生的起伏電壓，電子器件中電流的起伏等。


【天電幹擾】指大氣層中積貯的電荷放電而引起的電磁輻射，雷電便是一種最強烈的天電幹擾。天電幹擾在長波表現得最強烈，隨著頻率的增高，天電幹擾的影響逐漸減弱，到超短波波段就很小了。


【人為幹擾】可分無意幹擾和有意幹擾。前者是由於在經濟建設和日常生活中廣泛應用各種電氣設備所產生，即工業幹擾。可以使用濾波器或遮罩來防止。有意幹擾如敵人幹擾、電臺幹擾等，可提高抗幹擾技術和應用抗幹擾裝置來防止。


【工業幹擾】指各種電器裝置，主要是產生電弧和火花的裝置，如電焊設備，電車，帶電氣點火裝置的發動機等工作時所產生的幹擾。工業幹擾的頻譜通常都很寬，因此，在接收設備內防止這種幹擾是很困難的，一般都在幹擾源方面採取措施，降低幹擾的強度。


【交調幹擾】又稱交叉調製。一個受調製的幹擾（如幹擾電臺）與信號同時作用於接收機，由於高放或變頻器的非線性作用，會將幹擾的調製信號轉移到信號載波上，而形成交叉調製，由此造成的幹擾，稱交叉幹擾。


【互調幹擾】當兩個或多個幹擾信號同時加到接收機時，由於非線性的作用，這兩個幹擾的組合頻率有時會恰好等於或接近有用信號頻率而順利通過接收機，其中三階互調最嚴重。由此形成的幹擾，稱為互調幹擾。互調幹擾和交調幹擾一樣，主要產生在高放和變頻級。


【電子霧】各種電子電器設備在使用過程中，都會大量的發出各種不同波長和頻率的電磁波，它包括無線電報、紅外線、可見光、紫外線、X光、伽馬射線等。這種電磁波充斥在空間，形成了一種被稱之為“電子霧”的污染源，這就是我們常說的電磁環境污染。


【量化雜訊】在語言編碼通信中，解調後信號和原傳遞信號的差異是因幅度和時間的量化而產生的，這種失真稱為量化失真。因為這種失真和雜亂的幹擾一樣，聽起來和元件產生的熱雜訊相似，所以叫做量化雜訊。


【遮罩】通常利用銅或鋁等低阻材料或磁性材料製成的容器（需良好的接地）將需要隔離的部分全部包起來，將電力線或磁力線的影響限制在某一個範圍內，或者使某個指定的空間內防止外部靜電感應或電磁感應的影響。


【濾波器】濾波器是對頻率有選擇作用的一種網路，它能使某一頻帶的交流電順利通過，而使其他頻率的交流電受到很大的衰減。


濾波器的種類很多，有帶通濾波器、帶阻濾波器、高通濾波器、低通濾波器、波形濾波器、LC濾波器、機械濾波器、晶體濾波器和陶瓷濾波器等。


【陷波器】用來濾除某一頻率信號的調諧電路。


【無線電遙控】是利用無線電信號對遠方的各種機構進行控制的技術。這些信號被遠方的接收設備接收後，可以指令或驅動其他各種相應的機械，去完成各種操作，如閉合電路、移動手柄、開動電機，之後，再由這些機械進行需要的操作。所以，各個控制的信號在頻率和延續的時間上都彼此不同，對於控制船舶、飛機、導彈等海空行體的應用上極為廣泛。


【無線電遙測】就是對遠處物體進行測量。獲得所需的資料資料。如無線電遙測自動氣象站，設在某山上，不需要人直接在山上的氣象站操作，即可知道所需資料，如大氣壓、大氣溫度、大氣相對濕度、平均風速、降雨量等等。這些氣象要素，是通過一系列的電子設備，轉換成電信號，並進行程式編碼發送出去，達到遠方遙測該氣象站的目的。又如為了詳細瞭解某一海區的海洋情況，放置一定數量的自動浮標（或其他物體），浮標上裝有測量氣象水文參數的感測器，所測參數轉換為可發射信號後，用無線電波發出。被海岸接收站接收後，海岸站即獲得海況參數，這類方法稱之無線電遙測。


【無線電監測】採用先進的技術手段和一定的設備對無線電發射頻率、頻率誤差、發射帶寬等進行測量，對聲音信號進行監聽，對非法電臺和幹擾源測向定位進行查處等。


【測向】測定發射電臺所在的方向。它是利用能定向接收的特種測向電臺來實現的。這種電臺稱測向電臺，其方法是：利用一個測向電臺，可以確定所發電台所在的方向。利用兩個相距足夠遠的測向電臺，則不僅能夠確定所發電台的方向，而且還能確定它所在的地點，因為它應當是位於兩個測向電臺所確定的兩個方向的交點上。因此，它在無線電導航及無線電探測等方面應用較廣。


【調相】載波的相位對其參考相位的偏離值隨調製信號的瞬時值成比例變化的調製方式，稱為相位調製，或稱調相。調相和調頻有密切的關係。調相時，同時有調頻伴隨發生；調頻時，也同時有調相伴隨發生，不過兩者的變化規律不同。實際使用時很少採用調相制，它主要是用來作為得到調頻的一種方法。


【脈衝調製】脈衝調製有兩種含義。一是指脈衝本身的參數（幅度、寬度、相位）隨信號發生變化的過程。脈衝幅度隨信號變化，稱為脈衝振幅調製；脈衝相位隨信號變化，稱為脈衝相位調製；同理還有脈衝寬度調製、雙脈衝間隔調製、脈衝編碼調製等。其中，脈衝編碼調製的抗幹擾性最強，故在通信中應用最有前途。二是指用脈衝信號去調製高頻振盪的過程。兩種含義的不同點是：前者脈衝本身是載波，後者高頻振盪是載波。一般說的脈衝調製通常指前者。

【電磁波】這是在空間傳播的交變電磁場。在真空中，電磁波的傳播速度為3×108米/秒。


電磁波的波長範圍極廣，波長不同，其呈現的形式也不同。其中，光波是波長極短的電磁波，而無線電波則波長較長。無線電波波長的短邊界（毫米波）是和光波波長的長邊界（紅外線）相連接的。電磁波分類如附表（一）。


通信中，一般採用無線電波波段，也有採用無線電波以下的波段進行通信的，但目前使用不太廣泛，很多通信專案尚在研究之中。


【衰落】電磁波在傳播過程中，由於傳播媒介及傳播途徑隨時間的變化而引起的接收信號強弱變化的現象叫作衰落。譬如在收話時，聲音一會兒強，一會兒弱，這就是衰落現象。


衰落按其變化速率可分為快、慢兩類衰落。

1、
快衰落：它是由多徑效應引起的，其變化速率一般在零點幾秒到幾十秒之間。

2、
慢衰落：它僅與氣象條件有關（如溫度、壓力、濕度等），也就是與晝夜、季節有密切的關係，它是衰落式的，且一般指的是一小時以上的變化規律。


衰落還可以按其內在規律加以分類，可分為平坦衰落和選擇性衰落兩大類型。衰落對通信品質有極大的影響，在設計通信電路時，要考慮這一因素。