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電信號是怎么轉(zhuǎn)換成無線電波的?
關(guān)鍵詞標(biāo)簽: 作者 上海亨沃
來源 上海亨沃
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發(fā)布時間 2025-07-09 08:51
電信號轉(zhuǎn)換為無線電波的過程是無線通信的核心技術(shù),主要通過以下步驟實現(xiàn):
一、調(diào)制:電信號加載到高頻載波
1. 載波生成
振蕩器電路產(chǎn)生高頻正弦波(載波),頻率通常在射頻范圍(如MHz-GHz)。載波本身不攜帶信息,僅作為傳輸媒介。
2. 調(diào)制方式
通過改變載波的特性(幅度、頻率或相位)將低頻電信號(如聲音、數(shù)據(jù))嵌入載波:
- 調(diào)幅(AM):電信號幅度變化控制載波振幅
(例:聲音信號強(qiáng)時載波振幅大,聲音信號弱時振幅小)
- 調(diào)頻(FM):電信號幅度變化控制載波頻率
(例:聲音信號強(qiáng)時載波頻率升高,聲音信號弱時頻率降低)
- 調(diào)相(PM):電信號變化控制載波相位偏移
3. 調(diào)制目的
- 低頻信號(如音頻<20kHz)波長過長(需千米級天線),直接發(fā)射效率低
- 調(diào)制后高頻信號波長縮短(如100MHz波長≈3m),可用小型天線有效輻射
二、天線轉(zhuǎn)換:電磁波輻射
1. 電流激發(fā)電磁場
調(diào)制后的高頻電流通過天線導(dǎo)體時:
- 交變電流產(chǎn)生交變電場和磁場
- 電場與磁場以光速在空間傳播形成電磁波
2. 天線設(shè)計關(guān)鍵
- 天線長度需匹配波長(通常為波長的1/4或1/2)
- 開放電路結(jié)構(gòu)(如偶極天線)增強(qiáng)輻射效率
三、傳輸與解調(diào)
1. 空間傳播
電磁波以光速在空氣中傳播,無需物理介質(zhì)
2. 接收端還原
接收天線捕獲電磁波→轉(zhuǎn)換為高頻電流→解調(diào)器提取原始電信號(如揚(yáng)聲器還原聲音)
> 技術(shù)補(bǔ)充:現(xiàn)代系統(tǒng)常采用數(shù)字調(diào)制(如QPSK、QAM)提升抗干擾性和頻譜利用率,工業(yè)通信中(如無線傳感器網(wǎng)絡(luò))還會結(jié)合擴(kuò)頻技術(shù)增強(qiáng)穩(wěn)定性。
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