无线通信的原理

无线通信是利用无线电信号可以在自由空间传播的特性来交换信息的通信方式。 在移动过程中实现的无线通信也俗称移动通信,人们将两者统称为无线移动通信。 简单来说,无线通信是一种仅利用电磁波而不使用电缆的通信方式。

无线通信主要包括微波通信和卫星通信。 微波是无线电波的一种,一般只能传播数十公里。 但微波的频带很宽,通信容量很大。 微波通信需要每隔几十公里建设一个微波中继站。 卫星通信利用通信卫星作为中继站,在地面两个或多个地球站之间或移动物体之间建立微波通信链路。

在发射端,发射机将调制后的高频振荡电流通过“馈电装置”输入发射天线,发射天线将高频电流转换成无线电波——自由电磁波,向周围空间辐射。

在接收端,无线电波通过接收天线转换为高频电流,然后通过馈电装置传输到接收器。

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图:无线信号产生和传输过程

自由电磁波:是由方向相同且相互垂直的电场和磁场在空间中产生和发射的振荡粒子波。 它是以波的形式传播的电磁场(电磁场是内在联系、相互依存的电场和磁场统一体的总称。随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场会产生电场。两者相互作用,形成电磁场。电磁场可能是由变速运动的带电粒子引起的,也可能是由强度变化的电流引起的。无论原因如何,电磁场总是以光速向四周传播,形成电磁波)。

供电设备:受控设备向控制点发送电源。

馈电设备根据高频振荡电流的频率和形式,可以直接发射电流波或电磁波。

电信号如何在接收端转换成数字信号供上层处理?

这就是模数转换(AD)。 模拟信号是强度不同的电流,智能终端无法存储。 因此,该电流强度的变化应该用另一种方式来表示。 于是就有了AD。 它将电流强度的变化转化为二进制代码存储在智能终端中,即数字信号。

同样,数字信号可以通过数模转换(DA)转换为模拟电信号,然后天线可以将电流转换为无线电电磁波进行传输。