无线电发送设备的组成及其基本原理
无线电工作原理（简单得令人难以置信）
⽆线电⼯作原理（简单得令⼈难以置信）⽆线电⼯作原理看不见的⽆线电波通常跨越数百万公⾥的距离在空中传送⾳乐、谈话、图⽚和数据——这种⽆线电波每天都以成千上万种不同的⽅式进⾏！虽然⽆线电波对⼈⽽⾔是看不见且完全不被察觉的，但它们却完全改变了整个社会。
⽆论是我们谈论的⼿机、婴⼉监护器、⽆绳电话，还是成千上万种其他⽆线技术中的任何⼀种，它们都是通过⽆线电波进⾏通信的。
下⾯是基于⽆线电波的⼀些常见技术：AM和FM⽆线电⼴播⽆绳电话车库门遥控器⽆线⽹络遥控玩具电视⼴播⼿机GPS接收器业余⽆线电卫星通信警⽤⽆线电⽆线电控制时钟还有很多很多…… 甚⾄像雷达和微波炉也是靠⽆线电波⼯作的。
像通信和导航卫星这些设备如果离开了⽆线电波就将⽆法⼯作，现代航空领域也是⼀样 -- 飞机要依靠⼗多种不同的⽆线电系统来⼯作。
当前流⾏的⽆线互联⽹也使⽤了⽆线电，这意味着将来的⽣活会更加⽅便！有趣的是作为核⼼技术的⽆线电却是⼀项简单得令⼈难以置信的技术。
使⽤⼏个最多价值⼀到两美元的电⼦元件，就可以制造出简单的⽆线电发射器和接收器。
为什么如此简单的东西却能够成为当今世界的技术基⽯，探索这⼀过程是⾮常有趣的。
在本⽂中，我们将探索⽆线电技术，以便使您完全能够理解看不见的⽆线电波是如何使如此多的事情成为可能的。
⽆线电简单得令⼈难以置信，⼤约在19世纪末20世纪初，正是因为这种简单使得⼏乎所有⼈都可以进⾏早期的实验。
那么它到底有多简单呢？请看下⾯的⽰例：拿⼀个新的9伏电池和⼀个硬币。
找出⼀台AM收⾳机，调到只能听到静⾳的刻度位置。
然后拿着电池靠近天线，并⽤硬币迅速敲打电池两端（这样可在⼀瞬间将它们连接起来）。
您会从收⾳机中听到噼啪声，这是由硬币的接通和断开⽽产⽣的。
通过⽤硬币轻敲9伏电池的两端，就可以产⽣AM收⾳机可以接收的⽆线电波了。
电池与硬币的组合就构成了⼀个⽆线电发射器！它不能传输任何有⽤的信息（只是静电），也不能传输很远的距离（仅仅是⼏厘⽶，因为没有针对距离作出优化）。
无线电控制器的原理与应用
无线电控制器的原理与应用一、无线电控制器的基本原理无线电控制器是一种通过无线电信号传递命令或控制信息来控制设备的装置。
它利用电磁波的传播特性，将控制指令从发送端传输到接收端，并执行相应的操作。
无线电控制器的基本原理包括：1.1 发射端•发射端通常由控制器、无线电频率发射模块、天线等组成。
•控制器负责接收用户输入的指令，并将其转化为无线电信号。
•无线电频率发射模块将控制信号转换成无线电信号，并通过天线进行发射。
1.2 接收端•接收端通常由天线、无线电频率接收模块、解码器、执行器等组成。
•天线用于接收发射端发射的无线电信号。
•无线电频率接收模块将无线电信号转换为电信号。
•解码器将接收到的数字信号转化为可执行的指令。
•执行器根据接收到的指令执行相应的操作。
二、无线电控制器的应用领域2.1 家庭自动化无线电控制器在家庭自动化中得到了广泛的应用。
通过使用无线电控制器，用户可以通过手机或遥控器等设备，远程控制家庭中的电器设备，如电视、音响、空调等。
这种方式方便了用户对家庭设备的控制，提高了生活的便利性。
2.2 工业自动化在工业自动化领域，无线电控制器也扮演着重要的角色。
通过使用无线电控制器，工厂可以实现对各种设备的远程监控与控制，提高生产效率，减少人力成本。
此外，无线电控制器还可用于对危险环境下的设备进行远程操作，保障工况与人员安全。
2.3 无人机无线电控制器在无人机领域也有广泛的应用。
通过使用无线电控制器，用户可以通过遥控器控制无人机的飞行、拍摄等功能。
无线电控制器不仅提供了灵活的操作方式，还能实时传输无人机的状况信息，提高了飞行的安全性。
2.4 智能车辆智能车辆中，无线电控制器也是至关重要的组成部分。
无线电控制器可以用于远程监控车辆状态、实时定位和遥控操作等功能。
此外，在无人驾驶技术中，无线电控制器也被用于控制自动驾驶车辆的行为。
三、无线电控制器的优势和不足3.1 优势•无线控制：无线电控制器可以实现无需物理接触的控制，带来更灵活的操作方式。
无线通信系统的基本工作原理
前言：无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。
在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。
无线通信主要包括微波通信和卫星通信。
微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。
但微波的频带很宽，通信容量很大。
微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。
卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。
一、无线通信系统的类型二、按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型:三、1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。
所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。
射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。
无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。
四、2、按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、半双工和单工方式。
五、3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。
六、4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数字通信, 也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。
七、各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。
但是组成设备的基本电路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。
本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。
这些电路和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。
八、无线通信系统的基本工作原理无线通信系统组成框图各部分作用：1信息源：提供需要传送的信息2变换器：待传送的信息（图像、声音等）与电信号之间的互相转换3发射机：把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去4传输媒质：信息的传送通道（自由空间）5接收机：把高频振荡信号转换成原始电信号6受信人：信息的最终接受者九、发送设备的基本原理和组成1. 无线通信存在的问题信号直接以电磁波形式从天线辐射出去，存在以下问题：1）无法制造合适尺寸的天线。
发射机的工作原理和应用场合
发射机的工作原理和应用场合工作原理发射机是一种用来将电能转换为电磁波能量并将其传播出去的设备。
它基于电磁感应的原理工作，通过产生高频振荡信号，将电能转化为无线电波，以实现无线通信或广播。
发射机的工作原理可以简单地分为以下几个步骤： 1. 电源供电：发射机通常使用交流电源供电，将电能转换为直流电能。
2. 频率控制：发射机需要产生特定频率的振荡信号，这通过频率控制电路实现。
频率控制电路通常由晶体振荡器（或其他类似设备）组成，可以通过调节电路中的元器件来控制振荡频率。
3. 放大信号：发射机接收来自调制电路的低功率信号，并将其放大到适合传输或广播的功率水平。
放大通常通过多级放大器实现，每个级别都会将信号的功率增加一倍或更多。
应用场合发射机广泛应用于各种通信和广播领域，下面是几个常见的应用场合：1.无线电通信：发射机是实现无线电通信的核心设备。
例如，手机中使用的发射机将声音转化为无线电信号，并将其发送给接收器。
其他无线通信系统，如无线局域网（Wi-Fi）、蓝牙等，也使用发射机来进行数据传输。
2.电视广播：发射机是电视广播系统的重要组成部分。
它将音视频信号转换为无线电波，并将其传播到接收器上，以实现电视节目的播放。
不同频道的发射机可以同时工作，使得电视节目可以在不同的频率上进行广播。
3.无线电广播：发射机在无线电广播中起着关键作用。
它将声音信号转换为无线电波，并将其传播到广播接收器上，以使听众能够接收到广播内容。
无线电广播可以覆盖大范围的区域，并且能够通过多个发射站同时进行广播，以提供更好的覆盖和接收质量。
4.卫星通信：发射机在卫星通信系统中也扮演着重要角色。
卫星发射机将接收到的信号转换为无线电波，并将其发送到卫星上，以实现卫星通信。
这种通信方式可以实现全球范围内的通信，因此在遥远地区和海洋上应用广泛。
总的来说，发射机是实现无线通信和广播的关键设备，其工作原理基于电磁感应。
通过将电能转换为无线电波能量，并将其传播出去，发射机在各种场合下实现了远距离通信和广播的功能。
无线电广播发送与接收课件
调制器
调制器的作用是将音频信号转换为 适合发射的调制信号，常见的调制 方式包括调频（FM）和调幅（AM ）。
天线
天线负责将高频信号转换为电磁波 并发送出去，天线的形状和尺寸对 信号的覆盖范围和方向有影响。
调制技术
调频（FM）
FM是一种高频调制方式，它通过 改变高频信号的频率来承载音频 信号，具有抗干扰能力强、音质 好等优点。
无线电广播是一种高效、便捷、覆盖面广的信息传播方式，被广泛应用于新闻、 教育、娱乐等领域。
无线电广播的原理
无线电广播主要由发送端和接收端组成。发送端包括音频信号源、调制器、高频振 荡器和发射天线；接收端包括天线、解调器和音响设备。
音频信号源产生音频信号，调制器将音频信号调制到高频振荡器产生的载波上，形 成高频复合信号，通过发射天线以电磁波的形式发送到空间中。
接收端的天线接收到空间中的无线电波，传输到解调器解调出音频信号，最后通过 音响设备播放出声音。
无线电广播的历史与发展
无线电广播的发明可以追溯到20世纪初，当时科学家们发现了电磁波的传播特性，并开始 尝试利用它来传递信息。
1906年，加拿大发明家费森登首次实现了利用无线电波传送音乐和语音信号，标志着无线 电广播的诞生。
安全标准与规定
发射设备安全标准
01
确保无线电广播发射设备的硬件和软件符合国际和地区的电磁
兼容性标准，以减少对其他无线电业务的干扰。
电磁辐射限制
02
设定无线电广播发射设备的电磁辐射限制，以保障公众的健康
和安全。
发射设备认证
03
要求无线电广播发射设备经过认证，确保其符合安全标准与规定。
执照与许可制度
无线电广播的干扰与抗干扰技 术
无线电发送设备的组成及其基本原理
第1章 绪论
由电磁场理论知，只有当天线的尺寸与被辐射信号的波
长相比拟时(波长l的1/10～1)，信号才能被有效地辐射出去。 对于频率f为20 Hz～20 kHz的音频信号，由l =C/f知(C 速，C=3×108* m/s)，相应的波长l为15 000～15 km，若采用 l /4天线，则天线长度至少应在3.75 km以上。显然，这是不
3) 振幅调制电路的基本功能是将调制信号对高频载波进行
第1章 绪论 (1) 振幅调制基本原理。 振幅调制通常称为调幅，其原理图如图1-3所示。
图1-3 调幅原理图
第1章 绪论
设输入调幅电路载波信号数学表达式为
uc (t)=Ucmcosωct 其中，Ucm为载波振幅；ωc
通常，调制信号是一个复杂的信号，但为分析问题方便，
第1章 绪论
本章要点 · ·无线电发送、 ·
本章难点 · ·无线电接收设备的构成及原理分析
第1章 绪论
1.1 通信系统的组成及原理
无线电的发明起源于电磁学的发展。19世纪60年代，麦 克斯韦总结库仑、安培、法拉第等人的研究工作之后，提出 了电磁波的概念。1887年，赫兹成功地在导线中激起高频电 流，在导线周围测出电磁场，验证了电磁场的存在。1896年 3月，苏联物理学家波波夫在莫斯科首次进行世界上第一次 无线电电报的发射和接收试验。1901年，意大利科学家马可 尼首次完成了横渡大西洋的无线电通信。此后无线电电子技 术获得迅速发展，其应用领域也不断扩大，但是到现在信息 传输和处理仍是其主要的应用领域。
常用单一频率余弦信号为例，进行讨论。调制信号的数学表
无线电实验报告
无线电实验报告一、实验目的本次无线电实验的目的是了解无线电的基本原理和使用方法，并掌握无线电的调试和测试技巧。
二、实验原理无线电是一种通过电磁波进行传输和通信的技术。
无线电是利用无线电波传输信息的过程，通过调制和解调技术将信息转换成适合在无线电波中传输的形式。
无线电系统由三部分组成：发送器、信道和接收器。
发送器将信息转换成无线电信号并发送到信道中，信道通过电磁波传输信号，接收器接收并解调信号，将其转换回原始的信息形式。
三、实验设备•信号发生器•调频电台•示波器•负载电阻•各类连接线四、实验步骤1.接线：将信号发生器与调频电台连接，连接线的一端插入信号发生器的输出端口，另一端插入调频电台的输入端口。
确保连接牢固。
2.设置参数：在信号发生器上设置所需的频率和幅度，以及调频电台的接收频率。
3.测试调频电台：打开示波器并将探头接到调频电台的输出端口。
调整示波器的各项参数，观察输出的波形，判断是否正常工作。
4.进行调频电台的调试：使用信号发生器产生不同频率的信号，通过调节调频电台的接收频率，观察示波器上信号的变化，确保调频电台能够正确接收不同频率的信号。
5.测试传输距离：在一定距离内设置两台调频电台，将其中一台设置为发射模式，另一台设置为接收模式。
逐渐增加发射电台的输出功率，观察接收电台的信号强度，确定最佳传输距离。
6.测试抗干扰能力：在信号发生器附近放置其他电子设备，如手机、电视等，观察调频电台接收到的信号是否受到干扰。
五、实验结果与分析在进行实验过程中，我们成功完成了无线电的调试和测试。
通过观察示波器上的波形和调频电台接收到的信号强度，可以判断调频电台的工作状态和性能。
在测试传输距离时，我们发现随着发射电台的输出功率增加，接收电台的信号强度逐渐增强，但当功率过大时，信号的质量反而变差。
这是因为过高的功率会引起信号传输中的失真和干扰。
在测试抗干扰能力时，我们发现调频电台的抗干扰能力较强，即使附近有其他电子设备的干扰也不会造成明显的影响。
NBDP终端设备的组成和工作原理
NBDP终端设备的组成和工作原理2009-08-26 12:53无线电传在海上有着广泛的应用，是海上遇险、紧急、安全通信的重手段，特别是在海上安全通信以及海上安全信息的播发方面应用相当广泛。
另外在日常通信中，由于无线电传的快捷、自动、廉价和准确性高等优点，成为海上船舶不可缺少的一种通信方式。
NBDP终端设备的组成和工作原理NBDP终端设备实际上是由调制解调器（MODEM）、微处理器（CPU）、存储器、打印机、显示器和键盘等组成。
调制解调器（MODEM）经接口线路与组合电台的发射机和接收机相接。
见图5-1-1所示。
CPU与存储器、键盘、显示器一起构成了一个专用微处理机，NBDP的所有功能均通过它来处理和控制。
调制器解调器也称MODEM，其作用是实现数字基带信号和音频模拟信号的变换。
调制器采用移频键控调制方式，将CPU送来的数字信号变为1700±85Hz的音频信号，1700Hz为中心频率，±85Hz为频移，二进制码“1”对应较低频率1615Hz，“0”对应较高频率1785Hz。
数字信号“0”和“1”就像电键的启闭一样，使调制器的输出频率发生变化，故称为移频键控调制，即FSK调制。
FSK信号的频率间隔仅为170Hz，通信时又能自动打印，因此又将这种TELEX通信方式称为窄带直接印字电报通信，简称NBDP。
调制器将数字信号转变为移频键控信号（FSK），送到发射机，经过发射机的搬频、放大，最后发射出去。
接收信息时，组合电台的接收机将NBDP音频信号（1615Hz和1785Hz两个频率的信号）送到MODEM的解调器，经解调器转换为数字信号，送到CPU进行解码等处理，最后送到打印机打印，或送到显示器显示。
这种通信方式使用的频带较窄，在组合电台采用F1B调制，具有较好的抗幅度干扰的能力。
主要技术要求1. 设备应能接收调制速率为 50 波特二号国际电报电码。
在无线信道上调制速率不超过 100波特，控制调制速率的设备时钟的精度应等于或优于30 × 10-6。
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达式为uΩ (t)=UΩmcosΩt 根据调幅定义，uΩ (t)对uc (t)进行调幅后，输出调幅波的
一般表达式为
uAM(t)
U cm
KaUΩmcosΩ t
cosct
Ucm 1 Ka
UΩm U cm
cost cosct
3) 振幅调制电路的基本功能是将调制信号对高频载波进行
第1章 绪论 (1) 振幅调制基本原理。 振幅调制通常称为调幅，其原理图如图1-3所示。
图1-3 调幅原理图
第1章 绪论
设输入调幅电路载波信号数学表达式为
uc (t)=Ucmcosωct 其中，Ucm为载波振幅；ωc
通常，调制信号是一个复杂的信号，但为分析问题方便，
传输信道是信号传输的通道，又称传输媒介，常有无线 信道和有线信道。无线信道常用自由空间，有线信道常用电 缆、光导纤维等。
接收设备把传输信道传过来的已调信号取出并进行处理，
第1章 绪论
总之，经过一个完整的通信系统，最终完成信号的传输。 通信系统有多种，常分为有线通信系统和无线通信系统； 模拟通信系统和数字通信系统。 无线电广播系统是无线通信系统的典型应用之一，我们 以无线电调幅广播为例，简要说明发送设备、接收设备的组 成与基本原理。
采用调制发射方式的原因是多方面的，但至少在以下两 方面是最基本的。其一是与无线电波有效辐射的条件有关， 其二是为了满足“多路复用”的需要。
第1章 绪论
由电磁场理论知，只有当天线的尺寸与被辐射信号的波
长相比拟时(波长l的1/10～1)，信号才能被有效地辐射出去。 对于频率f为20 Hz～20 kHz的音频信号，由l =C/f知(C 速，C=3×108* m/s)，相应的波长l为15 000～15 km，若采用 l /4天线，则天线长度至少应在3.75 km以上。显然，这是不
第1章 绪论
1.2 无线电发送设备的组成及其基本原理
无线电调幅广播发射机的构成框图如图1-2所示，主要由 载波信号产生电路、调制信号产生电路、振幅调制电路及发
第1章 绪论 图1-2 调幅广播发射机的构成框图
第1章 绪论
1) 载波信号产生电路主要由高频振荡器(又称主振器)、高 频放大器及倍频器组成，其基本功能是产生高频大功率的正
uAM (t )
Ucmcosct
1 2
maUcmcos(c
)t
1 2
maUcmcos(c
)t
(1-2)
第1章 绪论 可见，单一频率调幅波由三个频率成分的信号叠加而成， 即载频、上边频、下边频三个频率分量，其频谱如图1-4所示。
第1章 绪论 图1-4 调制信号、载波及调幅波的频谱
通常，主振器是由石英晶体振荡器构成，优点是能产生 波形好、频率极其稳定的正弦波信号； 缺点是振荡频率不高， 利用高频放大器及倍频器，进行倍频及放大，得到频率较高 的高频正弦波(即载波)。在一些特殊电子系统，载波也采用 其他一些波形，如三角波、方波等。
第1章 绪论 2) 调制信号产生电路由话筒和低频放大器组成。话筒的功 能是将声音转换成微弱的音频电信号，再经低频放大器，产
第1章 绪论 用电信号（或光信号）传输信息的系统称为通信系统。 其基本组成如图1-1所示，它由信号源、发送设备、传输信道、 接收设备和终端装置组成。
第1章 绪论 图1-1 通信系统的组成
第1章 绪论 信号源就是信息的来源，它有不同的形式，如语言、音
发送设备将要传输的信号转换为对应的电信号(称为基带 信号)，再进行处理并以足够的功率送入传输信道，以实现信
可能实现的。采用调制就可以把低频调制信号调制在高频载 波上，从而易于实现电信号的有效传输。
第1章 绪论
不同电台可以采用不同频带的高频电磁波，以避免相互 之间的干扰，满足多路复用。例如，有一组音乐信号和一组 语言信号要同时播出，若将这两组信号同时向空间辐射，则 这两组信号的频谱就会发生混叠现象。当接收机收到这类信 号，无法将其彼此分开，在扬声器中同时发出音乐声与讲话 声，显然这不符合实际要求。若采用调制，将音乐信号调在 fc1上，语言信号调在fc2上，在接收机中，通过选台，分别接
综合上述，基于上述两点使目前所有的无线通信、无线 广播和电视广播均毫无例外地采用调制发射方式。
第1章 绪论
(3) 调制类型。 在高频电子线路中，只讨论连续波的调制与解调。调制 有三种类型：调幅、调频和调相，分别对应的解调方式为： 检波、鉴频和鉴相。
第1章 绪论
4) 由于调幅电路输出的功率不大，因此需对其输出的调幅 波信号进行功率放大，采用高频功率放大器，用以输出大功 率的调幅波，来满足增大发射设备的覆盖面，即增加发射设
第1章 绪论 由图1-4可见，调幅过程的实质就是将调制信号uΩ (t)的 频谱搬移到载频两侧的过程。复杂调制信号的调幅过程也是 如此。
第1章 绪论
(2) 采用调制发射的原因。 在无线电通信系统中，电信号是通过无线以电磁波的形 式向空间辐射传输的。目前，几乎所有的无线电发射机都采 用调制发射方式，即把调制信号(代表要传输的信息)调制在 高频载波上，然后由天线辐射出去。那么，为什么要采用调
Байду номын сангаас
Ucm 1 macost cosct
(1-1)
第1章 绪论
其中，Ka为与调幅电路有关的系数； ma
Ka
U Ωm U cm
为调幅
系数，通常小于1; Ucm (1+ma cosΩt) 为调幅波的瞬时振幅。
可见uAM (t)的瞬时振幅随uΩ(t)
利用三角函数变换，将(1-1)式展开，得
第1章 绪论
本章要点 · ·无线电发送、 ·
本章难点 · ·无线电接收设备的构成及原理分析
第1章 绪论
1.1 通信系统的组成及原理
无线电的发明起源于电磁学的发展。19世纪60年代，麦 克斯韦总结库仑、安培、法拉第等人的研究工作之后，提出 了电磁波的概念。1887年，赫兹成功地在导线中激起高频电 流，在导线周围测出电磁场，验证了电磁场的存在。1896年 3月，苏联物理学家波波夫在莫斯科首次进行世界上第一次 无线电电报的发射和接收试验。1901年，意大利科学家马可 尼首次完成了横渡大西洋的无线电通信。此后无线电电子技 术获得迅速发展，其应用领域也不断扩大，但是到现在信息 传输和处理仍是其主要的应用领域。