1、第 2 章 电波与天线,一、电波的辐射与传播二、各波段电波传播特点三、无线电通信系统四、船舶常用的中、短波天线 思考题,一、电波的辐射与传播,电生磁磁生电交替变化的电磁场向空间辐射,电波的传播速度 3108m/s(自由空间)波长 电波在一个周期内的传播距离 电波频率 周期T 的倒数关系 =T =/ 或= ,3. 电波波段的划分,地面系统：MF/HF波段（1.6 27.5MHz） VHF波段 （156 174 MHz）卫星系统： 微波波段 （1.5 1.6 GHz / 4 6 GHz）,4. 电波的传播途径, 地波传播,电波沿地球表面传播 以绕射方式传播 通常越大/ 越低，绕射距离越远,长波及以
2、上波可传播几千甚至几万公里，中波可传播几百公里，短波沿地面传播一般不超过l00公里超短波、微波一般不通过地波传播,特点：存在衰减（ ，衰减 ） 信号比较稳定、可靠, 空间波传播,电波在空间直线传播，或经地面反射传播，或经卫星中继传播,特点：传输的最远距离是视距 地面系统空间波传播距离较近（几十公里）,短波、中波、长波及以上波长的波，不能通过空间波传播，超短波、微波可通过空间波传播。, 电离层波（天波）传播,电波经电离层反射传播，或经电离层和地面的多次反射传播,电离层的形成和结构：,电离层特点： 白天存在D、E、F1、F2层 不稳定 夜间只存在 E、 F2 层 E层比F层相对稳定,电离层对电波的
3、反射与衰减：,电离层对电波有吸收作用随 ，吸收作用(衰减),min max,太阳活动对电离层的影响：,太阳风暴（向宇宙空间释放的大量带电粒子流 ）,太阳黑子 光球表面出现的黑斑点。太阳耀斑 在黑子群上空突然出现且迅速发展的闪耀亮斑,电离层扰动 通信受影响,1.长波和超长波 地波形式传播传播稳定,2.中波 白天：地波形式传播 夜间：地波+天波(E层反射) 存在衰落（收点信号忽大忽小）,3.短波 地波（传播距离较近） 天波（传播较远，但不稳定）,4.超短波和微波 空间波视距传播 传播距离较近,信号稳定,二、各波段电波传播特点, 短波通信中的衰落 增大发射功率 高增益的收/发天线 采用单边带通信 ,
4、短波信号的传播, 电离层变化对短波通信的影响 同频率信号晚间比白天传的远 白天要实现与晚间相同的距离 应提高发射频率 晚间要实现与白天相同的距离 可降低发射频率, 短波通信的寂静区 适当降低工作频率及天线的架设高度 以保证通信,短波通信的寂静区,三、无线电通信系统,1.无线电通信系统的组成,模拟通信系统以模拟方式传输信息的系统数字通信系统以数字方式传输信息的系统,为什么要进行调制？电磁波辐射传播的条件 天线无法满足要求 天线尺寸应至少为被辐射信号波长的十分之一以上 基带信号的频率范围相同 收方无法选出所要的信号,2. 无线电通信中的调制与解调,几个术语：调制信号 、载波信号、已调信号,3. 无
5、线电通信中的信号与噪声,信噪比噪声影响NF 1，越接近1，噪声越小,四、船舶常用的中、短波天线,1. 天线的主要特性,作用：承担高频电流能量与电磁波能量的转换、电磁波辐射, 天线的方向性 电磁波能量辐射的方向。通常用电波在 垂直面和水平面的辐射方向来表征。,天线的辐射效率 = 天线的辐射功率P0/馈送到天线上的总功率Pi 1，天线损耗越小越好,天线的辐射电阻Rr Rr= P0/I2 , 越大，辐射能力越强,天线的互易性 同一个天线作为发射和接收，其特性是相同的，可以互换使用。,2. 中、短波天线种类,3. 天线的维护和保养,1无线电波的传播速度、频率和波长三者之间有何关系?2在GMDSS中，地面和卫星通信系统设备主要工作在 哪些波段？3无线电波传播的途径有哪些？各波段传输有哪些 主要特点?4电离层的形成、结构及特点？5无线电通信系统的基本组成主要包括哪些部分？6调制与解调、信噪比与噪声系数的基本概念。信噪比与噪声系数参数与噪声影响有何关系?7、目前，船用MF/HF通信设备常采用什么天线？加侧鞭的目的是什么？,思 考 题,画出他们的关系线,波段、频段与频率画出他们的关系线,MF,HF,VHF,中波,短波,超短波,中频,高频,甚高频,30300kHz,330 MHz,30300 MHz,3003000kHz,
