熱化學資料庫
[拼音]:wuxiandian tongxin
[英文]:radio communication
利用無線電波傳播資訊的通訊方式,可以用於傳送電報、電話、傳真、廣播和電視等。根據無線電波的不同波段和傳播模式,無線電通訊分為短波通訊、超短波通訊、微波接力通訊、衛星通訊和散射通訊。
簡史
1864年英國物理學家J.C.麥克斯韋從理論上論證了電磁波的存在,並預言在自由空間電磁波的傳播速度等於光速。1888年德國物理學家H.R.赫茲通過實驗證明了麥克斯韋的理論。1895年義大利無線電工程師G.馬可尼和俄國物理學家Α.С.波波夫分別發明了無線電發射和接收的裝置,並多次進行了無線電訊號的發射和接收實驗。隨著電真空器件的出現,無線電通訊迅速地發展起來。
無線電通訊在初創時期,所用的波長為數百米到數千米的中波和長波。20世紀20年代初,業餘無線電愛好者發現波長為數十米的短波藉助於高空電離層的反射可以傳播到很遠的地方。從此,無線電短波波段就成為長距離和洲際通訊所用的主要波段。30年代發現超短波(米波),40年代發現微波(分米波和毫米波),由於超短波和微波傳輸頻帶很寬,大容量多路無線電接力通訊發展起來。50年代出現利用大氣的不均勻性所產生的散射波進行超視距的散射通訊。60年代又出現了利用人造地球衛星作空間轉發中繼站的衛星通訊。目前世界各國的長距離通訊和國際通訊中約有一半以上的電路應用無線電通訊。
中國的無線電通訊發展較早。1899年在廣州、馬口等要塞及各江防艦艇上就設定了無線電臺。1923年喀什噶爾電臺建立,可與印度通報。1930年上海國際電臺建成,同舊金山、柏林、巴黎建立了直達無線電報電路。中華人民共和國成立後無線電通訊得到迅速發展。60年代開始發展大容量的微波通訊,70年代建立衛星通訊地球站,1984年發射了第一顆試驗通訊衛星。目前,無線電通訊已經成為中國通訊事業中的重要手段。
系統組成
無線電通訊包括髮射部分和接收部分。發射部分有發射機和發射天線,接收部分有接收機和接收天線。
典型的無線電發射機主要由調製器、高頻振盪器、混頻器和高頻放大器組成。輸入調製器的低頻或基帶訊號控制或改變中頻電流的參量,形成載有這一低頻或基帶訊號的中頻訊號。高頻振盪器產生的高頻振盪,傳播要求的射頻頻率。高頻放大器則將已調製的射頻訊號功率放大到滿足傳輸所需的天線輻射功率。最後,發射天線把發射機輸出的射頻訊號電流變為電磁波輻射出去。
接收天線的作用與發射天線相反,是把遠方傳來的電磁波能量接收下來,耦合至接收機。接收機主要由前置放大器、變頻器、高頻振盪器、中頻放大器、解調器和低頻或基帶放大器組成。前置放大器和變頻器把天線接收下來的射頻訊號放大,並與高頻本地振盪器的頻率差拍,變為中頻訊號,以便進行高增益放大,滿足解調器要求。解調器的功用是發射機調製器作用的還原,它把中頻訊號恢復為原來的低頻或基帶訊號。最後,低頻或基帶放大器再把解調後的低頻或基帶訊號放大到所需的輸出電平。
特點
(1)無線電波傳播的穩定性,雖會受自然條件變化的影響,但在無線電通訊收發信裝置和無線電系統採取一定措施,仍能保持良好的穩定性和可靠性。短波段電波的傳播衰減,不僅隨季節、晝夜而變化,而且會因磁暴、日蝕或太陽黑子的活動而受嚴重影響,對短波通訊經常換用近於最高可用頻率的工作頻率,就能保持良好通訊質量;微波段的電波傳播也有衰落現象,雨雪雲霧對它也有一定影響,在微波通訊裝置上採取了自動門限擴充套件和雨去極化一類的相應措施,能使微波通訊具有與有線電通訊相同的通訊質量。無線電通道是開放型通道,因而從無線電作為通訊工具之始就針對保密性問題採取了多種措施,例如現在高密級的數字保密裝置,就能保證通訊的保密性。
(2)無線電通訊投資少,建設速度快,只要收信和發信雙方建立臺、站,便可通訊。無線電通訊靈活性大,採用行動通訊方式,車、船、飛機即可在行動中進行通訊。此外,還便於建立緊急的或臨時的通訊業務,如救災通訊業務等。
發展趨勢
衛星通訊和微波接力通訊因為質量高,容量大,已成為無線電通訊發展的主要方向;短波通訊雖然容量小,可靠性和保密性較差,但因靈活性大,將繼續在一些特殊電路上使用。長波、超長波通訊適用於水下或地下通訊。無線電通訊技術的發展方向主要有以下幾個方面:
(1)向更大容量和更大靈活性方向發展。微波接力通訊每波道容量可達6000話路,衛星轉發器的容量也已發展到數千條話路。微波系統的一點多址,衛星通訊的分時多重進接和星上交換都大大提高了大通路微波系統的靈活性。
(2)向小型化、低功耗、高可靠性方向發展。
(3)向計算機控制的全自動化監控和無人值守的方向發展。