趙宏偉
【摘 要】改革開放前無(wú)線通信只能限于國(guó)家相關(guān)方面使用,并且有著嚴(yán)格的審核手續(xù)。近些年來(lái),無(wú)線通信以它的快捷靈活、高效和指揮的即時(shí)性,被社會(huì)廣泛認(rèn)知,甚至成了人們生活生產(chǎn)中必不可少的內(nèi)容之一,而且有著非常廣闊的發(fā)展空間。
【關(guān)鍵詞】無(wú)線通信;重要地位;基本性能;基本原理;發(fā)展迅猛;空間廣闊
無(wú)線通信已經(jīng)成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和百姓日常生活中必不可少的內(nèi)容之一,上到國(guó)家航天航空事業(yè),下到百姓日常生活的移動(dòng)通信。
1 無(wú)線通信設(shè)備的基本性能
既然無(wú)線通信普遍存在于人們的日常生活中,就有必要對(duì)它基本性能有個(gè)基本了解。我把自己日常學(xué)習(xí)所得和知識(shí)積累所掌握的無(wú)線通信基礎(chǔ)原理和近些年展情況,做個(gè)簡(jiǎn)述。
20世紀(jì)60年代前人們認(rèn)識(shí)的無(wú)線通信是家用收音機(jī)以及軍用電臺(tái),都是電子管的。70年代后,我國(guó)的半導(dǎo)體技術(shù)有了長(zhǎng)足發(fā)展,帶動(dòng)了晶體管技術(shù)迅速發(fā)展,在當(dāng)時(shí)是電子技術(shù)領(lǐng)域革命性的飛越,使電子設(shè)備不但小而精,且性能大幅提高。20世紀(jì)90年代后,在晶體管技術(shù)的基礎(chǔ)上集成化技術(shù)又迅速發(fā)展,在不到20年的時(shí)間電子技術(shù)又產(chǎn)生了一次革命性的飛越。直到今天無(wú)線通信由原來(lái)的單純的語(yǔ)音信號(hào)傳輸發(fā)展到今天數(shù)據(jù)、圖像、多媒體文件各種復(fù)雜信號(hào)的傳輸,也就是說(shuō)從音頻信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)字信號(hào)傳輸,調(diào)制信號(hào)的調(diào)制帶寬由3000hz到更高的調(diào)制帶寬,電子技術(shù)的發(fā)展真可謂是日新月異。
2 無(wú)線通信設(shè)備的基本原理
我們以電臺(tái)為例,傳統(tǒng)的無(wú)線通信主要是將需要傳輸?shù)囊纛l到信號(hào),裝入到裁題信號(hào)中,并放大到足夠強(qiáng)后經(jīng)天線從電磁波方式發(fā)謝出;接收機(jī)再將接收到的高頻信號(hào)中音頻信號(hào)解調(diào)后還原成音頻信號(hào)。用宋一個(gè)過(guò)程來(lái)達(dá)到相互通信的目的。
(一)發(fā)射機(jī)原理流程:
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1)主振信號(hào):由晶體振蕩器和電容組成電容三點(diǎn)式振蕩器產(chǎn)生主振頻率,并輸入到下級(jí)調(diào)制放大器。
2)調(diào)制放大器:將主振信號(hào)和調(diào)制信號(hào)進(jìn)行調(diào)制放大并送下級(jí)信頻放大器。
3)倍頻放大器:將已調(diào)信號(hào)成奇數(shù)倍放大提升到發(fā)射機(jī)所需的頻率上。
4)級(jí)間濾波器的作用是減少下級(jí)功放級(jí)對(duì)上級(jí)的影響。
5)功率放大器:是將倍頻后的已調(diào)信號(hào)放大到一定強(qiáng)度送入帶通濾波器后經(jīng)饋線至天線發(fā)射出去。
1)天線將收到的高頻信號(hào)放大后送到一混頻電路。
2)一混將高放級(jí)送來(lái)的高頻信號(hào)同第一本地振蕩器送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行差頻后產(chǎn)生第一中頻信號(hào),送到一中放進(jìn)行放大。
3)二混頻器電路將一中頻信號(hào)和二本振信號(hào)進(jìn)行差頻放大變成二中頻信號(hào),送到二中頻放大器進(jìn)行放大。
4)鑒頻器將放大后的二中頻信號(hào),還原成音頻信號(hào)送到喇叭,完成接收過(guò)程。以上是典型無(wú)線通信基本原理。需要強(qiáng)調(diào)的是接收機(jī)原理和我們常用的收音機(jī)原理是一樣的。
(三)重點(diǎn)技術(shù)理論的解讀。
1)調(diào)制器:
(1)作用:是將要傳輸?shù)囊纛l信號(hào)裝載到載頻信號(hào)中,變成已調(diào)信號(hào)發(fā)射出去。
(2)調(diào)制方式:常用的調(diào)制方式有調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅、單邊帶等。
調(diào)頻:使載頻的頻率隨調(diào)制信號(hào)頻率而變化。
調(diào)幅:使載頻信號(hào)振幅隨調(diào)制信號(hào)幅度而變化。
單邊帶:利用調(diào)幅波包絡(luò)線完全具備了調(diào)制信號(hào)正弦波的特征來(lái)達(dá)到調(diào)制目的。
調(diào)相:屬于間接調(diào)頻。
數(shù)字信號(hào)調(diào)制是調(diào)制信號(hào)為數(shù)字型的正弦波調(diào)制,而模擬調(diào)制是調(diào)制信號(hào)為連續(xù)型的正弦波調(diào)制。
數(shù)字信號(hào)調(diào)制分為兩種
(1)利用模擬調(diào)制方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制,即把數(shù)字基帶信號(hào)當(dāng)做模擬信號(hào)的特殊類型。
(2)利用數(shù)字信號(hào)的離散取值特點(diǎn)去健控載波實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。
2)解調(diào)器:是將收到的已調(diào)信號(hào)中的音頻信號(hào)還原出來(lái)的電路。(利用鑒頻、檢波等技術(shù)來(lái)完成解調(diào))。
3 20世紀(jì)90年代后期在晶體管技術(shù)的基礎(chǔ)上電子集成技術(shù)發(fā)展迅猛,隨之在無(wú)線通信中產(chǎn)生了數(shù)字頻率合成技術(shù),用來(lái)產(chǎn)生高精度、高穩(wěn)定性的工作頻率
器件上采用大規(guī)模集成電路和二極管矩陣電路,在接收機(jī)中廣泛采用雙柵場(chǎng)效應(yīng)管,優(yōu)點(diǎn)是輸入阻抗高、噪音系數(shù)小、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)。新技術(shù)的廣泛使用,使設(shè)備性能更強(qiáng)、精度更高、耗電更小。
4 無(wú)線移動(dòng)通信,從個(gè)人手機(jī)問(wèn)世至今,按通信模式大體分為三個(gè)發(fā)展階段
1)頻分多址階段:(FDMA)百姓俗稱大磚頭手機(jī)時(shí)代。
2)時(shí)分多址(TDMA):模擬信號(hào)時(shí)代既GSM(歐洲通信協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn))通信。
3)碼分多址(CDMA):數(shù)字信號(hào)時(shí)代。
早期的移動(dòng)通信采用一個(gè)基站覆蓋一個(gè)大服務(wù)區(qū),使終端用戶量受限,后來(lái)逐漸改為覆蓋中服務(wù)區(qū),小服務(wù)區(qū)。20世紀(jì)90年代形成小區(qū)制蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。
數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)主要分為三大類
1)信道技術(shù):包括語(yǔ)音解碼,信道編碼和數(shù)字調(diào)制技術(shù);
2)數(shù)字傳輸技術(shù):包括分離、交織、均衡和擴(kuò)頻技術(shù);
3)網(wǎng)絡(luò)技術(shù):主要包括多址接入、功率控制、越區(qū)與漫游信令和網(wǎng)管技術(shù)。
無(wú)線數(shù)字通信原理:發(fā)射機(jī)采用壓縮技術(shù)將調(diào)制信號(hào)變成脈沖數(shù)字信號(hào)裝載到載頻信號(hào)中傳輸出去;接收機(jī)采用數(shù)字解碼技術(shù)將被壓縮的脈沖數(shù)字信號(hào)還原出來(lái)。數(shù)字通信將模擬通信中的單一音頻信號(hào)傳輸,發(fā)展為數(shù)據(jù)、圖片及多媒體信號(hào)傳輸,其發(fā)展空間無(wú)限。
改革開放30多年來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷增強(qiáng),綜合國(guó)力大大提升,宇宙空間技術(shù)迅猛發(fā)展如探月工程、全球衛(wèi)星定位等技術(shù)都離不開無(wú)線通訊技術(shù)。在世界上真正樹立起了大國(guó)形象,發(fā)揮著大國(guó)的作用。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的各個(gè)領(lǐng)域,無(wú)論是經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是科技進(jìn)步,無(wú)線通信都在發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用,在航空航天、國(guó)防軍事、鐵路運(yùn)輸、港口、礦山、廠礦企業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域都起著調(diào)度指揮、信息傳遞的重要作用。并且不斷的為社會(huì)各行各業(yè)所青睞。
展望未來(lái),無(wú)線通信將為我們帶來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。
【參考文獻(xiàn)】
[1]高頻電子線路[Z].
[2]數(shù)字移動(dòng)通信電話機(jī)原理及維修技術(shù)[Z].
[責(zé)任編輯:楊玉潔]