电磁波
电生磁、磁生电、电磁场
变化的电场产生磁场;变化的磁场产生电场。
变化的电场和变化的磁场交替产生,形成不可分隔的统一体,产生电磁场。
恒定的电场不产生磁场;恒定的磁场不会产生电场。
均匀变化的电场产生恒定的磁场;均匀变化的磁场也会产生恒定的电场。
周期性变化的电场产生同周期的磁场;周期性变化的磁场产生同周期的电场。
有一个周期变化的电流存在,在电流的周围会产生一个同周期的变化的磁场,在这个变化的磁场周围又会产生一个同周期的变化电场……形成了电磁场电磁波。
发电机
发电机,磁生电,转动的电线圈在磁场内运动产生电流。
三相交流发电机,发电机内部有互为120度的三相电线圈。
电动机
电动机,通电的电线圈产生磁场,这个磁场和永磁体同性相斥异性相吸进而转化为机械运动。
常识
直流电,电流方向恒定。交流电,电流方向发生变化。
三相电,有三根带电的火线,一根不带电的零线。
单相电,家庭用电是把三相电里的一相作为火线,三相四线里的第四根线作为零线。
电磁波
电磁场在空间的传播叫电磁波,电磁波的传输不需要介质,电磁波传播速度是光速。
光就是电磁波。
电磁波的发射
振荡电流,大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流。
一、要有效地发射电磁波,振荡电路必须有两个特点:
1、足够高的振荡频率,频率越高,发射电磁波的能力越好。
2、采用开放电路,振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间。实际的开放电路,一端用导线于大地相连,叫地线,另一端高高架在空中,叫天线。
二、电磁波的调制,使电磁波随信号改变的技术叫调制。
调制有两种方法,一种是调幅,一种是调频。下图左边是把原始的载波按照信号强弱调幅的方式;右边是调频。
电磁波的接收
电磁波在传播时遇到导体,导体中会产生感应电流,这个导体就是天线。
电谐振,当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相等时,接收电路里的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振。使电路中产生电谐振叫调谐。
把声音或图像信号从接收到的感应电流里还原出来叫解调。调谐波的解调也叫检波。
电磁波传送方式
长波使用地波传播,发射点和接收点都在地面。
中短波使用天波传播,距离地面大约80-300公里之间是大气层的电离层,由大量的等离子体组成,电离层对中短波有非常强的反射能力。这样,发射点发射向大气的电磁波遇到电离层后可以被反射到距离发射点很远的接收点。
短波使用直线波传播,电磁波在地面上的中继站之间直线传播。
波长更短,这样的电磁波可以穿透电离层,使用卫星中继传播。
一般一个发射站同时使用多种传播方式。
电磁波频谱
波峰,波谷,波长是两个波峰或两个波谷间的距离。
周期/频率,都是描述波向前移动一个波长所需要的时间
波速,波长除以周期,或波长乘以频率。
频率是电磁波的重要特性,按照频率的顺序把这些电磁波排列起来,就是电磁波谱。电磁辐射由低频率到高频率主要分为:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。人眼可接收到的电磁波,称为可见光(波长380~780nm)。
从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是高于绝对零度的物体,都会释出电磁波。且温度越高,放出的电磁波波长就越短。正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,除光波外,人们也看不见无处不在的电磁波。
上图从左到右,频率越来越大,能量越来越大,波长越来越小
傅里叶分析和正弦波?
正弦曲线(正弦波)是三角函数中的正弦比例的曲线,正弦波的频率最为单一。任何复杂信号,如音乐信号,都可以看成由许多频率不同、大小不等的正弦波复合而成。正弦波常见于研究:信号处理的模拟信号、物理的简谐运动、声学的声音空气振动、乐器音叉的振动波、频率产生器的输出、交流电的电压改变。
即使是其它不规则的非正弦波,其实也能够以不同周期和波幅的正弦波集合来表示。这类将复杂波段化成正弦波的技术称为傅立叶分析。
振荡电路是电子技术的一个重要组成部分,正弦波振荡器广泛应用于广播、电视、通讯。
正弦波是模拟信号的代表,与代表数字信号的方波相对。
码分复用
给每个基站分配一个m位的码片序列。通常情况下m是64或128,为了简便起见下面使用8个码片来说明工作原理。
发送1,该基站直接发送分配给它的码片序列;发送0,该基站发送其码片序列的反码;不允许发送其他模式。
比如有A、B、C三个发射站,它们的8位码片序列分别是:
A=-1-1-1+1+1-1+1+1
B=-1-1+1-1+1+1+1-1
C=-1+1-1+1+1+1-1-1
现在,A、C发射站都传送1,B传送0。求和:A+C+B的反码,结果为-1+1-3+3+1-1-1+1,在复用线路真实传送的就是这个计算结果,其实这是种扩频技术。
接收方a、b、c收到的都是相同的扩频后的-1+1-3+3+1-1-1+1。a使用A的码片序列计算,b、c也以相同的方式计算。
a=(-1+1-3+3+1-1-1+1) * A / 8 = (-1+1-3+3+1-1-1+1) * (-1-1-1+1+1-1+1+1) / 8 = (+1-1+3+3+1+1-1+1) / 8 = 8 / 8 = 1
b=(-1+1-3+3+1-1-1+1) * B / 8 = (-1+1-3+3+1-1-1+1) * (-1-1+1-1+1+1+1-1) / 8 = (+1-1- 3 -3+1 -1-1-1) / 8 = -8 / 8 = 0
c=(-1+1-3+3+1-1-1+1) * C / 8 = (-1+1-3+3+1-1-1+1) * (-1+1-1+1+1+1-1-1) / 8 = (+1+1+3+3+1-1+1-1) / 8 = 8 / 8 = 1