【介质天线】介质天线是一根用低损耗高频介质材料(一般用聚苯乙烯)作成的圆棒,它的一端用同轴线或波导馈电。图15所示的天线是用同轴线馈电的棒状介质天线。图中1是介质棒;2是同轴线的内导体的延伸部分,形成一个振子,用以激发电磁波;3是同轴线;4是金属套筒。套筒的作用除夹住介质棒外,更主要的是反射电磁波,从而保证由同轴线的内导体激励电磁波,并向介质棒的自由端传播。
介质天线的优点是体积小,方向性尖锐;缺点是介质有损耗,因而效率不高。
【潜望镜天线】在微波中继通信中,天线往往安置在很高的支架上,因此,给天线馈电就得用很长的馈线。馈线过长会产生许多困难,如结构复杂,能量损耗大,由于在馈线接头处的能量反射而引起失真等。为了克服这些困难,可采用一种潜望镜天线,结构如图16所示,潜望镜天线由安置在地面上的下镜辐射器和安装在支架上的上镜反射器组成。下镜辐射器一般是抛物面天线,上镜反射器为金属平板。下镜辐射器向上发射电磁波,经过金属平板反射出去。
潜望镜天线的优点是能量损耗小、失真小、效率高。主要用于容量不大的微波中继通信中。
【螺旋天线】是一种具有螺旋形状的天线。它由导电性能良好的金属螺旋线组成,通常用同轴线馈电,同轴线的心线和螺旋线的一端相连接,同轴线的外导体则和接地的金属网(或板)相连接。螺旋天线的辐射方向与螺旋线圆周长有关。当螺旋线的圆周长比一个波长小很多时,辐射最强的方向垂直于螺旋轴;当螺旋线圆周长为一个波长的数量级时,最强辐射出现在螺旋旋轴方向上。
【天线调谐器】连接发射机与天线的一种阻抗匹配网络,叫做天线调谐器。天线输入阻抗随频率而发生很大的变化,而发射机输出阻抗是一定的,若发射机与天线直接连接,当发射机频率改变时,发射机与天线之间阻抗不匹配,就会降低辐射功率。使用天线调谐器,就能使发射机与天线之间阻抗匹配,从而使天线在任何频率上有最大的辐射功率。天线调谐器广泛用于地面、车载、舰载及航空短波电台中。
【对数周期天线】是一种宽频带天线,或者说是一种与频率无关的天线。结构如图17所示,其中,图1是一种简单的对数周期天线,它的偶极子长度和间隔符合下列关系:
τ
偶极子由一均匀双线传输线来馈电,如图2所示,传输线在相邻偶极子之间要调换位置。这种天线有一个特点:凡在f频率上具有的特性,在由τⁿf给出的一切频率上将重复出现,其中n为整数。这些频率画在对数尺上都是等间隔的,而周期等于τ的对数。对数周期天线之称即由此而来。对数周期天线只是周期地重复辐射图和阻抗特性。但是这样结构的天线,若τ不是远小于1,则它的特性在一个周期内的变化是十分小的,因而基本上是与频率无关的。
对数周期天线种类很多,有对数周期偶极天线和单极天线、对数周期谐振v形天线、对数周期螺旋天线等形式,其中最普遍的是对数周期偶极天线。这些天线广泛地用于短波及短波以上的波段。
【地波】沿地面传播的无线电波叫地波,又叫表面波。电波的波长越短,越容易被地面吸收,因此只有长波和中波能在地面传播。地波不受气候影响,传播比较稳定可靠。但在传播过程中,能量被大地不断吸收,因而传播距离不远。所以地波适宜在较小范围里的通信和广播业务使用。
【天波】经过空中电离层的反射或折射后返回地面的无线电波叫天波。所谓电离层,是地面上空40~800公里高度电离了的气体层,包含有大量的自由电子和离子。这主要是由于大气中的中性气体分子和原子,受到太阳辐射出的紫外线和带电微粒的作用所形成的。电离层能反射电波,也能吸收电波。对频率很高的电波吸收的很少。短波(即高频)是利用电离层反射传播的最佳波段,它可以借助电离层这面“镜子”反射传播;被电离层反射到地面后,地面又把它反射到电离层,然后再被电离层反射到地面,经过几次反射,可以传播很远。
一年四季和昼夜的不同时间,电离层都有变化,影响电波的反射,因此天波传播具有不稳定的特点。白天电离作用强,中波无线电波几乎全部被吸收掉,在收音机里难以收到远地中波电台播音;夜晚电离层对短波吸收的比较少,收听到的广播就比较多,声音也比较清晰。由于电离层总处在变化之中,反射到地面的电波有强有弱,所以用短波收音时会出现忽大忽小的衰落现象。太阳黑子爆发会引起电离层的骚动,增加对电波的吸收,甚至会造成短波通信的暂时中断。
由于大地对短波吸收严重,所以短波沿地面只能传播几十公里。
【空间波】从发射点经空间直线传播到接收点的无线电波叫空间波,又叫直射波。空间波传播距离一般限于视距范围,因此又叫视距传播。超短波和微波不能被电离层反射,主要是在空间直接传播。其传播距离很近,易受高山和高大建筑物阻挡,为了加大传输距离,必须架高天线,尽管这样,一般的传输距离也不过50公里左右。
微波接力通信是利用空间波传输的一种通信。由于微波的频率极高,频带很宽,能够传送大量的信息,微波通信已被广泛应用。为了加大传输距离,在传送途中,每隔一定距离都要建一个接力站,象接力赛跑一样,把信息传到远处。
【散射波】在无法建立微波接力的地区,如沙漠、海疆、岛屿之间的通信,可以利用散射波传递信息。电离层和比电离层低的对流层等,都能散射微波和超短波无线电波,并且可以把它们散射到很远的地方去,从而实现超视距通信。散射信号一般很弱,进行散射通信要求使用大功率发射机,高灵敏度接收机和方向性很强的天线。
二、无线电通信试题
一、选择题
1、无线电干扰大致可分为( )级。
a.3级 b.4级 c. 5级 d. 6级
答案: a(允许的干扰、可接受的干扰、有害干扰)。
2、在gsm基站测试中,测得某发射机的工作频率为950.200mhz,该发射机工作在( )信道。
a. 86 b. 76 c. 66 d. 96
答案:b。
3、在gsm基站测试中,测得某发射机工作在100信道,该发射机工作频率是( )。
a. 945.000mhz
b. 955.000mhz
c. 965.000mhz
d. 985.000mhz
答案:b。
4、80米波段无线电测向的工作频率范围是( )。
a. 144-146兆赫
b. 3.5-3.6兆赫
c. 88-108兆赫
d. 825-835兆赫
答案:b。
5、公众对讲机发射功率应不大于( )。
a.1 w b.3 w c. 0.5 w d. 0.25 w
答案:c。
6、公众对讲机信道间隔是( )。
a. 10.50 khz b. 12.50 khz c. 15.50 khz d. 12.00 khz
答案:b 。
7、国际音读字母“ofta”代表( )。
a. oliver, foxtrot, tango, alfa
b. oscar, francis, tommy, alfa
c. oscar, francis, tommy, anna
d. oscar, foxtrot, tango, alfa
答案:d 。
8、当外界存在一个很强的干扰信号,由于收信机的非线性仍能造成对有用信号增益的降低(受到抑制)或噪声提高,使接收机灵敏度下降,这种干扰称为( )干扰。
a. 同频道
b. 邻道
c. 杂散辐射
d. 阻塞
答案:d
9、两个以上电台使用同一频率而产生的干扰是( )。
a.邻道干扰
b.同频干扰
c.阻塞干扰
d.杂散干扰
答案:b。
10、地球表面传播的无线电波称为 ( )。
a.天波 b.地波 c.空间波 d.散射波
答案:b。
11、对给定的发射类别而言,其恰好足以保证在相应速率及在指定条件下具有所要求的信息传输的所需带宽称为 ( )。
a.占用带宽 b.信道 c.带宽 d.必要带宽
答案:d。
12、19世纪60年代,英国物理学家( )在总结前人研究电磁现象成果的基础上,建立了完整的电磁场理论。
a.爱因斯坦 b.赫兹 c.牛顿 d.麦克斯韦
答案:d。
13、增益和损耗的单位均可用( )表示。
a. hz b. db c. w d. g
答案:b。
14、电磁兼容分析的英文缩写是( )
a. emi b. rfi c. emc d.itu
答案:c。
15、hf电磁波主要传输方式是( )传输。
a. 天波 b. 对流层 c. 地波 d.视距
答案:a。
16、vhf电磁波的传输距离可达( )公里。
a. 数十 b. 数百 c. 数千 d.数万
答案:b。
17、《中华人民共和国无线电管理条例》是( )。
a.国家法律
b.国家的行政法规
c.政府规章
d.规范性文件
答案:b。
18、无线电管理的基本原则是( )。
a.统一领导
b.统一规划
c.分工管理
d.分级负责
答案:a、b、c、d
19、在国际确认的第三代移动通信标准中,我国提出的具有自主知识产权的技术体制是( ),它的关键技术是同步技术、软件无线电技术和智能天线技术等。
a:w-cdma
b:cdma2000
c:td-scdma
d:cdma 1x
答案:c。
20、当测量信号电平较低时,计算实际信号电平必须考虑频谱分析仪本底噪声对测量精度的影响。为了降低内部噪声对测量结果的影响,通常在实际测试过程中,应保持频谱分析仪的内部噪声比被测信号低( )db以上,
a:5
b:10
c:15
d:20
答案:d。
二、填空题
1、接收机增益损耗受 、 、 和附属设备(滤波器、组合器、隔离器)等因素影响。
答案:天线增益、连接器损耗、电缆损耗
2、在无线电发射设备检测的四项常规指标是指 、 、 和杂散发射。
答案: 频率容限、发射功率、占用带宽。
3、3g是英文 的缩写,指第 代移动通信技术。
答案: 3rd generation,三。
4、互调干扰,是指当 个或 个以上的频率信号同时输入收(发)信机时,由于电路的非线性而产生第三个频率称为互调频率f0,若频率f0恰好落入某个电台的工作频率上,该台将受到干扰,即互调干扰。
答案:二,二。
5、同频干扰(同信道干扰)是指凡载波频率与 信号的载波频率相同,并以 的方式进入收信机中频通带的非有用信号所造成的干扰,都称为同频干扰。
答案:有用、相同。
6、扩频通信分为: (ds)、 (fh)、跳时扩频(th)和线性调频(chirp modulation)四种基本方式。其中目前比较常用的有ds和fh两种。
答案:直接序列扩频、跳频扩频。
7、无线电设备检测是各级无线电管理机构依据国家的 、 和 ,对无线电设备的质量实施的一种监督检查活动。
答案:有关法律,法规,具体规定。