无线电基础知识解析.pptx

会计学1无线电基础知识解析无线电基础知识解析课程介绍课程介绍航空电子系统航空电子系统(AV)(AV)：AvionicsAviation Electronics 通信系统HFHF、VHFVHF、选择呼叫系统、内话系统、音频综合系统等、选择呼叫系统、内话系统、音频综合系统等 (“耳耳”和和“嘴嘴”)导航系统：（“眼眼”）定定 位：全向信标系统、自动定向机、测距机等位：全向信标系统、自动定向机、测距机等 测测 高：无线电高度表高：无线电高度表 着陆引导：仪表着陆系统着陆引导：仪表着陆系统 环境监测：气象雷达环境监测：气象雷达第1页/共33页专业课的学习与考核专业课的学习与考核学习方法：航空电子各系统的组成、功用、工作原理-“产品说明书”航空电子设备的使用方法-“用户手册”学习主动性考核：两次小测试 期末+平时第2页/共33页推荐参考书推荐参考书n n蔡成仁航空无线电科学出版社n n马存宝民机通信导航与雷达西北工业大学出版社n n郑连兴，任仁良涡轮发动机飞机结构与系统（AV）下册兵器工业出版社第3页/共33页第一章第一章 无线电波的物理基础无线电波的物理基础第4页/共33页主要内容主要内容n n无线电波的基础知识无线电波的基础知识n n无线电波传播的基本规律 n n电波的传播方式与各波段电波的传播特点 n n调幅发射设备和接收设备的工作原理 第5页/共33页一一一一.无线电波的基础知识无线电波的基础知识无线电波的基础知识无线电波的基础知识1.信号的形式 规则信号与不规则信号 随时间规则变化随时间规则变化 周期信号与非周期信号 时间间隔内重复变化时间间隔内重复变化 模拟信号与数字信号 脉冲信号 低频信号与高频载波第6页/共33页一一一一.无线电波的基础知识无线电波的基础知识无线电波的基础知识无线电波的基础知识2.无线电波的传播 a.电磁波的形成与传播 电磁感应-空间电磁波 b.电波的分布 电场向量、磁场向量、传播方向三者两两垂直 c.电波的相位 某点场强的强弱、方向和变化趋势的瞬时状态 第7页/共33页一一一一.无线电波的基础知识无线电波的基础知识无线电波的基础知识无线电波的基础知识 d.电波的传播方向 右手螺旋定则 e.球面波与平面波 f.电波的参数 能流密度：传播速度：频率与波长：第8页/共33页一一.无线电波的基础知识无线电波的基础知识 g.电波的极化 线性极化：空间某点电波电场向量终端随时间变化的轨迹为一条直线，则称为线性极化波。垂直极化波、水平极化波 圆极化波：轨迹为圆。椭圆极化波第9页/共33页主要内容主要内容n n无线电波的基础知识n n无线电波传播的基本规律无线电波传播的基本规律 n n电波的传播方式与各波段电波的传播特点 n n调幅发射设备和接收设备的工作原理 第10页/共33页二二.无线电波传播的基本规律无线电波传播的基本规律 a.理想条件下：在均匀介质中是以恒定的速度沿直线传播的。b.实际条件下:不仅电波的传播速度会发生变化，而且电波的传播方向也会发生变化，产生反射、折射、绕射及散射现象 第11页/共33页二二.无线电波传播的基本规律无线电波传播的基本规律（1）反射 当反射面是平面且远大于电波波长时，电波的反射遵循光的反射规律当反射面是平面且远大于电波波长时，电波的反射遵循光的反射规律反反射线与入射线及反射点处的法线处于同一平面内，且反射角等于入射角。射线与入射线及反射点处的法线处于同一平面内，且反射角等于入射角。（2）折射 折射的原因是由于在两种介电系数不等的媒质中，电波的传播速度不同，折射的原因是由于在两种介电系数不等的媒质中，电波的传播速度不同，经过交界面后波阵面发生偏转。经过交界面后波阵面发生偏转。第12页/共33页二二.无线电波传播的基本规律无线电波传播的基本规律 电波通过两种介质的交界面时，其折射方向总是向着相对介电系数较大的介质的法线方向偏折的 第13页/共33页二二.无线电波传播的基本规律无线电波传播的基本规律（3）绕射（4）散射 大气中的其他物质微粒（如水滴、尘土或其他物体）大气中的其他物质微粒（如水滴、尘土或其他物体）及不均匀的气团均可在电波的作用下激起电流，成为新及不均匀的气团均可在电波的作用下激起电流，成为新的波源。散射就是这些新波源向各个方向辐射的结果。的波源。散射就是这些新波源向各个方向辐射的结果。第14页/共33页二二.无线电波传播的基本规律无线电波传播的基本规律电波传播过程中的能量变化 电波在传播过程中，由于扩散及介质吸收两方面的原因，电波在传播过程中，由于扩散及介质吸收两方面的原因，会使电波的能量逐渐减小。会使电波的能量逐渐减小。电波只能在绝缘体中传播而不能穿过导体 第15页/共33页主要内容主要内容n n无线电波的基础知识n n无线电波传播的基本规律 n n电波的传播方式与各波段电波电波的传播方式与各波段电波的传播特点的传播特点 n n调幅发射设备和接收设备的工作原理 第16页/共33页三三三三.电波的传播方式与各波段电波的传播特点电波的传播方式与各波段电波的传播特点电波的传播方式与各波段电波的传播特点电波的传播方式与各波段电波的传播特点1.传播方式 （a）天波（b）表面波（c）空间波（d）散射波第17页/共33页三三三三.电波的传播方式与各波段电波的传播特点电波的传播方式与各波段电波的传播特点电波的传播方式与各波段电波的传播特点电波的传播方式与各波段电波的传播特点2.2.各波段电波传播特点各波段电波传播特点 a.a.超长波和长波超长波和长波 以表面波和天波为主以表面波和天波为主 传播稳定，传播距离远传播稳定，传播距离远 奥米伽导航系统奥米伽导航系统 b.b.中波中波 以地波为主以地波为主 稳定可靠稳定可靠 无线电罗盘无线电罗盘 第18页/共33页三三三三.电波的传播方式与各波段电波的传播特点电波的传播方式与各波段电波的传播特点电波的传播方式与各波段电波的传播特点电波的传播方式与各波段电波的传播特点 c.短波 以天波为主 短波的传播会出现静区 d.超短波 只能以空间波方式传播 甚高频通讯与甚高频导航系统 第19页/共33页主要内容主要内容n n无线电波的基础知识n n无线电波传播的基本规律 n n电波的传播方式与各波段电波的传播特点 n n调幅发射设备和接收设备的工调幅发射设备和接收设备的工作原理作原理 第20页/共33页四四四四.调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理1.调幅发射设备基础 （1）调幅发射设备组成 无线电发射机的基本任务是向发射天线提供传送信息的射频信号；基本上是由射频振荡、功率放大、调制器、低频放大及电源几部分功能电路组成的。第21页/共33页四四四四.调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理（2）调幅发射设备基本工作原理第22页/共33页四四四四.调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理（3）调幅发射设备的电气性能指标 a a输出功率输出功率 发射机的输出功率是指发射机末级输往天线的发射机的输出功率是指发射机末级输往天线的射频信号功率，它是决定系统作用距离和可靠性射频信号功率，它是决定系统作用距离和可靠性的主要因素之一的主要因素之一.b.b.总效率总效率 第23页/共33页四四四四.调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理 c.频率 频率稳定度频率稳定度：频率准确度频率准确度-频率合成器频率合成器 频率范围与波道间隔频率范围与波道间隔 第24页/共33页四四四四.调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理2.2.调幅接收设备基础调幅接收设备基础 （1 1）调幅接收设备组成）调幅接收设备组成 无线电接收设备的基本任务，是在接收无线电接收设备的基本任务，是在接收端从无线电信号中提取系统所需的信息端从无线电信号中提取系统所需的信息 ；接收机可以分为高频、检波和低频三个接收机可以分为高频、检波和低频三个基本组成部分。基本组成部分。第25页/共33页四四四四.调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理（2）调幅接收设备基本工作原理 第26页/共33页四四四四.调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理 a.输入电路 b.高频放大 放大，滤除干扰，提高输出信噪比 c.变频 高频-中频 可以有效地提高接收机的灵敏度和邻道选择性 第27页/共33页第28页/共33页四四四四.调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理 d.中频放大器 接收机的灵敏度在很大程度上取决于中频放大器的放大能力 e.检波与低频放大电路 二极管检波器 第29页/共33页四四四四.调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理（3 3）调幅接收设备的电气性能指标）调幅接收设备的电气性能指标 a灵敏度 灵敏度表示接收机接收弱信号的能力。它直接影响系统的作用灵敏度表示接收机接收弱信号的能力。它直接影响系统的作用距离。距离。定义：在接收机输出端的信噪比维持所需数值的条件下，使接收定义：在接收机输出端的信噪比维持所需数值的条件下，使接收机输出标准功率所需的天线输入端的最小电动势。机输出标准功率所需的天线输入端的最小电动势。“最小可检测信号功率最小可检测信号功率”（MDSMDS）第30页/共33页四四四四.调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理调幅发射设备和接收设备的工作原理 b选择性 c.保真度 d.频率准确度与稳定度 第31页/共33页本章小结本章小结n n无线电波的基础知识n n无线电波传播的基本规律 n n电波的传播方式与各波段电波的传播特点 n n调幅发射设备和接收设备的工作原理 第32页/共33页