閘流體

[拼音]:wuxiandian tongxin

[英文]:radio communication

利用電磁波在無線傳輸媒介中傳輸資訊的通訊。無線電通訊是用無線電通訊系統(見圖)來實現的。傳輸無線電訊號的傳輸媒介可以是大氣、水或土壤等。在無線電通訊系統中,首先通過發末端裝置把各種要傳輸的資訊變換成電訊號,這種訊號稱為基帶訊號。為使基帶訊號能在通道中傳輸,在傳送裝置內需要完成基帶訊號對高頻振盪的調製或鍵控,並經功率放大後送到發射天線。天線是一種換能器,它把發射機提供的高頻能量轉換成電磁波後送入無線傳輸媒介。電磁波通過傳輸媒介傳輸到收信端。在收信端通過接收天線把接收到的電磁波轉換成高頻訊號而送入接收裝置。接收裝置的功能是對接收到的微弱高頻訊號進行選擇、放大和解調,復原成相應的基帶訊號,然後通過收末端裝置把復原的基帶訊號轉換為資訊。這就是無線電通訊的全過程。

無線電通訊所用的頻率(波長)分為12個頻段(波段)(見表)。

發展簡史

1873年,英國J.C.麥克斯韋從理論上預言了電磁波的存在,並證明它是以光速傳播的。德國H.R.赫茲於1887年用實驗方法實現了電磁波的產生和接收。在這一基礎上,義大利G.馬可尼和俄國А.С.波波夫分別成功地進行了無線電通訊試驗。1901年跨越大西洋的越洋無線電通訊試驗成功。當時無線電通訊都是用長波、中波等波段進行的,並認為波長短於200米的電磁波不適於遠距離通訊。直到1923年,業餘無線電愛好者發現用小功率電臺發射短波無線電訊號也能傳播很遠的距離,此後短波無線電通訊才迅速發展起來。第一條短波通訊線路於1924年在瑙恩和布宜諾斯艾利斯之間建立。短波波段日漸擁擠,人們遂又開闢新的波段。1931年建立了世界上第一條超短波通訊線路。1936年,美國在紐約和費城之間建立了超短波接力線路。1952年,美國貝爾實驗室首先提出對流層散射超遠距離通訊的設想。1955年,第一條全長為2600公里的對流層散射通訊線路在北美建成。60年代以來,散射通訊得到了很大的發展。與此同時,自1965年世界上第一顆商用通訊衛星投入使用,衛星通訊已成為國際通訊的主要手段。

特點

無線電通訊的優點是建立通訊迅速,能與運動中方位不明的或被自然障礙物阻隔的物件建立通訊聯絡,無線電通訊方式還可以用於無線電廣播和導航等。無線電通訊已在民用通訊中得到廣泛應用。無線電通訊機動性強和抗毀能力較好,也一直是軍事通訊的主要手段,在與飛機、艦艇、坦克等運動目標聯絡時,尤其唯一的通訊手段。缺點是無線電訊號易被敵方接收、測向和干擾。有的傳輸媒介不夠穩定,易受天候和各種干擾的影響。

分類

無線電通訊按所用波段的不同,可分為甚長波通訊、長波通訊、中波通訊、短波通訊、超短波通訊和微波通訊等。這些通訊方式在傳輸媒介、裝置、用途等方面都各有特點。

甚長波、長波通訊

主要靠地波傳播。波長越長,地面電層率越大,傳播損耗就越小,故沿海面傳播最為有利。此外,這種波還具有較強的穿透海水和土壤的能力。利用甚長波、長波不論在陸地上還是在海洋上都能實現穩定的遠距離通訊。但由於裝置龐大昂貴,通訊容量小,且受天電干擾大,甚長波、長波通訊僅適用於對潛通訊、地下通訊和導航(見長波通訊)。

中波通訊

白天主要靠地波傳播,夜晚靠電離層反射的天波傳播和地波傳播。這種通訊主要用於廣播和導航。其頻率高階也用於近距離的陸上通訊,低端可用於地下通訊。

短波通訊

主要靠天波傳播。僅在近距離通訊時用地波傳播。天波傳播時電波的衰耗較小,故可用較小功率進行遠距離通訊。短波通訊裝置比較簡單、價格便宜、機動性強,在軍事通訊和民用通訊方面仍佔有相當重要的地位。但傳輸媒介不穩定,受電離層變化的影響較大,干擾嚴重,並且日夜需要更換工作頻率,因而在民用通訊中,某些業務已逐漸被衛星通訊所取代。但短波通訊系統若與實時選頻系統相結合,則能獲得滿意的通訊質量。

超短波通訊

主要靠空間波傳播,一般為視距(約40~50公里)通訊。它具有通訊穩定、干擾小、通訊裝置便於攜帶等優點。為了增加通訊距離,通常在通訊兩地之間設立若干個中間站進行訊號轉接,這種通訊方式稱為接力(或中繼)通訊。超短波通訊增大通訊距離的另一途徑是利用其他傳輸媒介。電離層散射通訊和流星餘跡通訊均屬於利用散射傳輸媒介而增加通訊距離的超短波通訊。其中流星餘跡通訊屬於瞬間通訊,即僅當出現合適的流星餘跡的瞬間才能進行通訊。

微波通訊

分為微波接力通訊、微波對流層散射通訊和衛星通訊三種通訊方式。

(1)微波接力通訊:靠空間波傳播,並通過設中間站轉接訊號的方式延長通訊距離。通常,頻率選用2~12吉赫,因此一跳距離約為20~40公里,但全程可達數千公里。由於微波接力通訊通道的頻段寬、容量大,傳輸特性穩定,大氣噪聲小,通訊質量可與電纜通訊相比擬,故多用於通訊幹線。但受地形和障礙物的影響較大,天線架高達數十米。

(2)微波對流層散射通訊:利用對流層散射作為傳輸媒介,頻率常選用5吉赫以下。一跳的通訊距離可達數百公里,多跳轉接全程可達數千公里。散射通訊存在衰落現象,並且傳播衰耗大,故需要採用大功率發射機、高靈敏度接收機、高增益天線及分集接收技術。它主要用於跨越自然障礙和居民稀少地區的通訊。

(3)衛星通訊:利用人造地球衛星轉發,在地球站之間進行通訊。衛星通訊不受地形和距離限制,有高質量、大容量通訊和大面積覆蓋的能力。適用的工作頻率由數百兆赫到數十吉赫,並有向更高頻率發展的趨勢。它已成為國際通訊的主要手段,國內通訊也逐漸採用衛星通訊方式。行動通訊也屬於超短波或微波通訊。

利用不同傳輸媒介的各種無線電通訊,各有優缺點,因此需要根據具體用途適當選擇或綜合應用。

參考文章

無線電通訊是怎樣發展的?無線電/電子