无线电电路装置和无线电通信设备分析

马文辉

摘 要：本文通过无线电信号源、输出设备天线、无线电发射设备、以及无线电接受设备四个方面展开无线电电路装置和无线电通信设备分析论述。

关键词：无线电;电路装置;通信设备

引言：无线通信是由信号源、发送设备、输出设备、接收设备、终端装置组成，利用无线电磁波，以实现信息和数据传输的过程。

一、信号源

所谓信号源即信号的来源，它有不同内容的形式如文子、语言、图像、电码、音乐等。然后，发送设备将传输的信号转换为对应的电信号，进行处理并以足够的功率送入传输信道，以实现信号的有效传输，传输媒介（又名传输信道）是信号传输的通道，分为有线信道（天线）与无线信道（自由空间），最后接受设备把传输媒介传输的信息数据进行处理，还原出基带信号。终端装置把基歹信号转换为原来的信号。概括为通过一个完整的通信系统，完成信号的传输。

二、传输介质

无线电的发明起源于电磁学的发展，19世纪末，在德国著名物理学家赫兹成功的在导线中激起高频电流，在导线周围测出电磁场，证实了电磁场的存在，在之后，波波夫利用电磁波，研制了世界上首台无线电接收机，在无意间的一次实验中，发现把导线接到金属屑检波器的一头，再把检波器的另一头接上。经过反复验证表明通过这种方式，信号传递距离剧增信号传递距离剧增，天线正式出现在人类视野中。天线是一种变换器，在无线电设备中有接收电磁波和发射的功能，是无线电装置的组成部分和传输媒介，为发射机或接收机与传播无线电波的媒质之间提供所需要的介子，在是自由空间中，它即把导行波改变成传播的电磁或者进行相反的变换的过程，并且广泛用于广播、电视、通信、雷达、导航等无线电设备领域。天线具有的互易定理，定义为天线是所有电磁波来传输数据以及能量辐射的基础，且通常情况下，天线存在可逆性的特质，表现在它既有接受天线的作用，又有发射天线的功能。例如在无线电通信、雷达导航、电视广播等工程领域系统当中，然而在实际测量中，互易原理必须在一定条件下才能应用。首先，天线必须是线性的、无源的，如卫星电视接收天线，其馈源与高频头（LNB）为一体化的，不能用作发射。其次、收发系统阻抗匹配要良好。虽然待测天线和源天线之间存在多次反射，但由于自由空间传播的衰减，这种影响并不严重。源天线、馈线、信号源以及待测天线、馈线及接收机，它们相互间的阻抗匹配是满足互易原理的重要条件。最后，调换天线时，收发支路无有源器件，如功率放大器、低噪声放大器、混频器等。

天线的按其波长可分为超长波、长波、中波、 短波、 超短波天线五钟形式，按其功能可分为发射功能和接收功能两种形式，按方向性可分为全向和定向天线两种形式，按用途可分为雷达天线、电视天线、通信天线、 广播天线等多种形式，除此以外按其维数分为一维和二维天线两种形式。除此以外还可以按照使用场合的不同划分成基地台、车载、手持台天线三种形式。最后，用于解释天线的特性参量有方向图、方向性系数、增益、 输入阻抗、辐射效率、极化和频宽按其结构形式和工作原理可分为线天线和面天线等。

三、无线电发射设备

无线电发射设备是由一个能产生等幅振荡的主震器或高频载频振荡器（一般用30～450mhz）和一个产生低频调制信号的低频振荡器组成的。而用来产生载频振动和调制振荡的电路，分为多揩苦荡器、互补振荡器和石英晶体振荡器等。无线电发射设备是由频率发生器、数字分频器电路、控制电路、调制器以及高频功率放大器等组成，如图基带信号处理电路包括了对来自于话筒（或各种音频设备）的音频信号的各种前端处理，如音频放大、音频滤波（将频率限制在300～3400Hz）和可能需要的语音压缩（幅度限制，防止出现过大的调制度）和预加重（用于FM发射机中）等;调制器用于将处理过的音频信号调制到高频载波上，不同的调制方式采用不同的调制器，在直接调频中，调制器与载波发生器合二为一;高频功率放大器将高频已调波进行功率放大，使发射机的输出功率满足要求。发射天线是一种将高频电信号转换成电磁波的单元，对于发射机来说，它是一种负载。无线电发射装置按电信号类别、电波频率、发射机功率与调制方式等，分为电报发信设备、电话发信设备、广播发射设备、电视发射设备和超短波调频发射设备等多种类型。

四、无线电接收设备

接收设备是天线接收并解调无线电信号的无线电装置的组成部分，主要适用在图像定位信息、声音，把发送设备发送的有用信号从眾多的信号中选取出来的装置。例如我们随处可见的无线电接收设备如电视机、收音机、GPS以及卫星电视接收机。接收设备能将天线接收到的无线电信号加以选择、变换、放大，以获得所需信息的电子设备。其组成部分是高频、中频、低频放大器、变频器和解调器。按接收信号的调制方式，它可分为调幅接收机、调频接收机和脉冲调制接收机等。按接收信号的波长，它可分为长波、中波、短波、超短波和微波等接收机。

无线电接收机是用于接收无线电信号的通信设备。由于来自于空间的电磁波已经很微弱，且夹杂着大量的干扰与噪声，因此无线电接收机必须具有放大信号、选择信号、排除干扰以及对信号进行解调的能力。无线电接收机的类型大致有三种，分别是直放式、超外差式和超再生式，其中超外差式接收机的接收性能最好，工作也最稳定，因而在通信、广播和电视接收机中被大量采用。

无线电接收机用天线接收无线电信号、从中选出需要的信号再转换为声音、图像、电码等的设备。主要元件有滤波器、电振荡放大器、检波器、扬声器、电子显像管等。有多种类型，如电报收信机、广播收音机、电视接收机等。

五、结束语

综上所述，通过对无线电信号源、输出设备天（天线）、无线电发射设备、以及无线电接受设备的论述，能够使我们对无线电通信技术进一步认识，对无线电各部分以及其发展、工作原理、技术分类等知识有进一步了解。

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