无线电基础.docx
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无线电基础
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男人爱用眼睛看女人，最易受美貌迷惑；女人爱用心看男人，最易受伤心折磨。
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第一节高频正弦交流电及其三要素高频正弦交流电的数学表达式为：
u＝UmSin（2πft＋Ψ0）其中：
（1）Um：
为振幅最大值
（2）f：
为频率（周期T）（3）Ψ0：
为初始相位频率：
1秒钟内电压（或电流）最大值重复出现的次数叫频率.单位为1／秒也叫赫兹Hz。
周期：
两相邻电压最大值之间的时间间隔叫周期，单位为秒。
周期与频率互为倒数，T＝1／f，f＝1／T。
第二节电生磁，磁生电
1．电生磁：
通电导线周围存在磁场，电流愈大，磁场愈强，吸力愈大.（如：
电磁吸铁石，电磁吊车）2．磁生电：
导线切割磁力线产生电动势（或电流），磁场越大，切割速度愈大，产生的电动势也就越大.（如：
发电机）3．高频交变的电场、磁场是可以相互感应产生的，即高频交变电场可以感应出高频交变磁场，高频交变磁场也可以感应出高频交变电场。
第三节半波振子天线和高频电磁波的产生
1．半波振子上的场强分布u＝UmSin（2πft＋Ψ0），加到半波振子天线上时，就会从天线上发出高频交变电磁场（即电磁波）。
理论和实践证明，其场强分布为驻波分布（图二中虚线所示）对于半波振子天线，两端始终是驻波的节点（振幅始终为0），而中间始终是腹点（振幅始终为最大值）。
2．电磁波产生过程：
当t＝0时，高频电流为0，半波振子天线上的场强也为0，当t＝t
1时电流增加，天线上场强也增加为
E’，当t＝t2时高频交流电最大，
天线上场强也最大为Em，当t＝t3时电流减小，电场也减小，电流小到0，电场也小到0，电流小到负值，电场也为负值，电流负最大，电场也负最大，电流从负最大增加到0，电场也从负最大增加到0，就这样，高频交流电变化一周，电场也变化一周，如果高频交流电为150MHz，即每秒变化1.5亿次，则电场也在半波振子两边变化1.5亿次／秒，这个垂直面上的高频变化的电场在水平面上就会感应出高频变化的磁场→再交变成高频电场→再交变成高频磁场→……上面是一个形象的比喻，有利于理解和记忆。
实际上是天线附近的高频交变电磁场的变化感应四周的介质也产生相应的高频电磁场，就这样像水波一样的向四周传开。
3．为什么半波振子天线发射效率最高呢?
因为半波振子天线上场强分布:
当高频电流正半周时，场强也正好是正半周，当高频电流负半周时，场强也正好是负半周，就像是共振（谐振）一样，这样感应出来的场强正好是一个正弦波，反之若天线长度大于或小于半个波长，则场强与高频电流就不可能正负半周同步共振，L≠λ／2时，场强分布图如图4（a）、（b），由图可见，高频电流在天线上产生的电场将不再是高频正弦电磁波，而是一个高频的非正弦的周期波形，这个波形将被分解成直流分量、基波、二次波、三次波……，显然这时天线的发射效率是很低的。
举一个极端的例子，如果L＜＜λ，此时天线长度L很小，波长λ很大，天线L上场强分布近似是一直线，这就不可能产生交变电磁场。
当然，如果天线做成全波、3／2次波……即L＝λ、3／2λ、2λ、5／2λ……等半波长的整数倍时，天线发射的也都是周期正弦波，不会产生其他谐波，但是它们的体积和所用材料就增加了，所以他们也没有半波振子发射效率高。
实际使用的天线基本都是半波振子天线或由多个半波振子并联组成的天线阵，天线阵可以得到所需要的天线方向图。
第四节
电磁波
1．在空中以一定速度传播的交变电磁场叫做电磁波2．电磁波的三要素电磁波的场强表达式为：
e＝EmSin（2πft＋Ψ0）
e为瞬时值初始相位
Em为最大值
f为频率
t为时间
Ψ0为
可见它的三要素同正弦交流电。
3．电磁波的两重性：
（a）时间性：
即某点电场强度随时间变化的波形。
见电磁波的三要素和图5。
（b）空间性：
即同一时间在传播方向上空间不同点的场强分布。
电磁波在空间传播时，某一瞬间在传播方向上不同点的电场大小也是一个正弦分布，其表达式为：
e＝EmSin（2πS／λ＋Ψ0）
e为传播方向上各点的场强、Em为最大值、f为频率、S为距离、C为光速、Ψ为初始相位电磁波的三要素与正弦波相似，不同处在于它是某瞬间的空间分布，与时间无关，不存在周期，图6中两相邻峰值之间的距离叫波长。
（c）波长的换算：
c3×118（米／秒）
C＝f·λ，λ（米）＝——＝—————————fc式f（Hz）300米波换算公
λ（米）＝——＝—————————ff（MHz）
c式
0.3微波换算公
λ（米）＝——＝—————————
f
f（GHz）
c公式
3分米波换算
λ（dm）＝——＝—————————ff（GHz）
c公式
30厘米波换算
λ（cm）＝——＝—————————ff（GHz）
c算公式
300毫米波换
λ（mm）＝——＝—————————ff（GHz）
第五节
电磁波的功率密度矢量（波印亭矢量）和空中电磁波的欧姆定律
1.功率密度矢量：
我们知道，电场矢量E和磁场矢量H，都是有方向的量而功率密度矢量S＝E×H（见图7），其方向由右手定则决定，即右手四指先抓碰电场矢量，再抓碰磁场矢量，此时伸开的大拇指方向就是电波传播（即功率密度矢量）的方向。
其标量大小：
S＝｜E×H｜＝E·H
2．空中电磁波的欧姆定律：
公式为：
Z0＝E／H叫空间电波的欧姆定律。
由上式可得S＝E·H＝H2·Z0＝E2／Z0Z0叫空间波阻抗μ0Z0＝{——}=120π＝377ε0式中：
μ0＝4π×10-7亨利／米，叫真空导磁率。
1数。
ε0＝———×10-9法拉／米36π本文“{}”为根号，矢量E、H字母上方应有→,以下同，请予注、意!
——编者注第六节电磁波的极化1.极化对通讯和监测的影响我们知道，要想通讯效果好，收发天线的极化必须一致，即发射天线垂直极化时，接收天线也要垂直极化；发射天线水平极化时，接收天线也要水平极化。
如果收、发天线的极化不一致，通讯效果将很差（相差100倍以上），同样，监测的接收天线也必须同发射的天线极化一致，才能进行有效的监测。
2．极化的分类：
线极化和圆（椭圆）极化。
其中：
线极化由线天线产生，圆（椭圆）极化由螺旋天线产生。
而我们无线电监测中常用的是线极化。
线极化又分垂直极化和水平极化。
电场矢量E垂直于地面的电磁波叫垂直极化波。
叫真空介电系
电场矢量E平行于地面的电磁波叫水平极化波。
3.极化的判断：
根据天线来判断。
半波振子垂直放，产生垂直极化波；半波振子水平放，产生水平极化波。
对微波馈源天线，小激励天线在波导喇叭里面，从外面看不见。
可用波导外观来判断。
因为波导短边方向与电场方向是一致的。
即波导短边垂直于地面是垂直极化，而波导短边平行于地面是水平极化。
第七节无线电波1．什么是无线电波：
频率在3000GHz以下，在空中传播的电磁波叫无线电波。
无线电频率从几十KHz到3000GHz频率范围的总称叫频谱。
而其中某一小段可叫某一段的频谱。
例如150MHz频段，从137～174MHz。
频谱是总称（或是一段频率范围），频率是频谱中某一具体频点。
2．无线电波波段划分表频率范围频率序号456789（只含上限频率而不含下限频率）3～30KHz30～300KHz300～3000KHz3～30MHz30～300MHz300～3000MHz相应的米制波段划会超长波千米波百米波十米波米波分米波
101112
3～30GHz30～300GHz300～3000GHz
厘米波毫米波亚毫米波
3．无线电波的传播方式：
直线传播、反射传播和绕射传播。
电波的频率越高，传播距离越短，反射能力越强，绕射能力越低。
4．为什么要调制呢?
直接把声音、音乐、各种信息信号进行功率放大，送给天线发射出去，这样行不行呢?
答：
这样是不行的。
因为低频信号的波长很长，例如一个15KHz的音乐信号，它的波长是20Km，半波就是10Km，10Km长的半波振子天线是很难做出来的。
同时发射机功放中的λ/4谐振腔体和接收机谐振电路中的电感L和电容C也都将很大，也是很难做出来的。
第八节
分贝（dB）和贝尔
1．分贝（或dB）是电子学中广泛用来表示两个功率（或电压、电流）之比的对数单位。
设两个功率之比为Kp，则这两个功率之比Kp的对数单位表示为：
且Kp（dB）＝10lgKp；若Kp＝2，则Kp（dB）＝10lg2＝3dB；若Kp＝10，则Kp（dB）＝10lg10＝10dB；若Kp＝1000，则Kp（dB）＝10lg1000＝30dB。
设两个电压（或电流）之比为K，则这两个电压（或电流）之比的对数单位表示为K（dB）＝20lgK若K＝2若K＝10则K（dB）＝20lg2＝6dB；则K（dB）＝20lg10＝20dB；
若K＝1000则K（dB）＝20lg1000＝60dB；2．那么1分贝表示什么意思呢?
功率1dB就是：
10lgKp＝1，lgKp＝0.1，Kp＝10电压1dB就是：
20lgK＝1，lgK＝0.05，K＝10
0.1
≈1.26
0.05
≈1.12
∴1分贝表示功率比为1.26倍。
或表示电压比为1.12倍。
1贝尔＝10dB，它表示10倍的功率比或表示3.16倍的电压（或电流）比。
3．为什么功率比是10lgKp，而电流比却是20lgK呢?
P出U2出／RU2出
因为功率比Kp＝——＝—————＝————＝K2P入所以第九节U2入／RU2入
Kp（dB）＝10lgKp＝10lgK2＝20lgK
四端网络的增益G（或衰减L）
如图：
设一个匹配四端网络功率放大倍数为Kp，电压放大倍数为K，则Kp＝K2，若K＝10，则Kp＝100。
把它们用分贝表示得：
K（dB）＝20lg10＝20dBKp（dB）＝10lg100＝20dB由上可见，对匹配的有源四端网络而言，Kp和K用对数单位表示，它们总是相等的，我们把它叫做四端网络的增益用G表示。
其对数单位为：
G（dB）＝20lgK＝10lgKp。
同理，对无源四端网络增益G（dB）是个负值，它表示衰减，若用L（dB）来表示衰减，则L（dB）＝－G（dB）。
例：
一截电缆，信号通过后电压降低一半，则K＝（1／2）,Kp＝K2＝（1／4），G（dB）＝20lg（1／2）＝10lg（1／4）＝－6dBL（dB）＝－G（dB）＝6dB
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第一章小结
1．无线电波由高频电流产生的波称为电磁波。
无线电波就是电磁波的一种。
无线电波可划分为极长波、超长波、长波、中波、短波、超短波和微波。
无线电广播一般使用长波、中波和短波波段，而电视广播使用超短波或微波波段。
2．无线电波传播的方式无线电波传播的方式有地面波传播、天波传播、空间波传播和外球层传播等几种。
3．天线天线是向空间辐射或接收电磁波的装置。
常用超短波天线有：
半波振子天线、半折合振子天线、引向天线和室内天线抛物面天线是特高频和微波天线。
4．传输线传输线又称馈线，是在无线电通信装置与天线之间传送能量的导线。
传输线常使用平行双线传输线和同轴传输线（同轴电缆）。
5．CATVCATV是共用天线电视接收系统的英文缩写，俗称有线电视或闭路电视。
6．现代通信方式卫星通信、数字通信、数据通信、光导纤维通信和移动通信等。
第二章小结
1.相位在纯电感电路里，电流比电压的相位滞后90°在纯电容电路里，电流比电压的相位超前90°。
2.串联谐振电路串联谐振电路是由一个电容和一个电感串联构成的。
当交流信号源的频率等于电路的谐振频率o（o=12π
LC）时，电路即发生串联谐振。
电路谐振时，感抗和容抗的作用完
全抵消，电路的总阻抗最小（为一纯电阻）。
3.并联谐振电路并联谐振电路是由一个电容和一个电感并联构成的。
当交流信号源的频率等于电路的谐振频率o（o=12π纯电阻）。
4.谐振电路的选择性谐振电路的选择性的好坏取决于谐振电路的品质因数Q（Q=远好；Q值越小，选择性越差。
5.谐振电路的通频带所谓通频带，就是指被选择的信号幅度相对谐振频率o处的信号70.7%（应的频率段。
LC）时，电路即发生谐振。
电路谐振时，电路的总阻抗最大（为一
1L）Q值越大，选择性RC
12）时所对2
6.振荡与电振荡每隔同样的时间多次重复（或近似重复）多次的过程称为振荡。
在电路中，电流或电压的大小方向每隔同样的时间多次重复（即周期性）的变化过程称为电振荡。
7.高频放大器凡是工作在100kHZ以上的放大器都属于高频放大器。
8.调谐放大器利用LC并联谐振回路的谐振特性从含有多种频率的信号中选出某个频率段的信号加以放大的放大器就称为调谐放大器。
信号频率与接近于LC谐振回路的谐振频率，放大倍数越大。
单调谐回路的通频带与品质因数的关系是：
B=
foQ
在多级调谐放大器中，当选择性和通频带的要求较高时，通常采用双调谐放大器。
双调谐放大器的通频带是单调谐放大器的通频带的2倍。
为了提高放大器的稳定性，通常在电路上采用中和法或共射-共基电路消除晶体管内部反馈的影响。
9.变频只改变高频信号的频率，而不改变其调制规律的变换过程称为变频。
进行这一变换的电路称为变频器。
10.高频功率放大器对高频信号进行功率放大的放大器成为高频功率放大器。
高频功率放大器的任务是把小功率的载频信号放大到需要的功率，再通过天线发射出去。
由于工作频率高，相对通频带窄，一般采用调谐式负载。
为提高效率，放大器多工作在丙类状态。
第三章小结
1.滤波器的类型根据通频带的范围，滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器和带通滤波器。
根据电路结构，滤波器可分为Γ形、T形、Π形和X形等。
根据元件的构成，滤波器可分为LC滤波器、晶体滤波器（或压电陶瓷滤波器）和由机械元件组成的机械滤波器以及有源滤波器等。
2.滤波器的特性阻抗Γ形滤波器的输入端特性阻抗Zc1、输出端特性阻抗Zc2分别为：
Zc1=Z1Z2（1+Z1/4Z2）Zc2=Z1Z2/（1+Z1/4Z2）T形滤波器的特性阻抗ZCT为：
ZCT=Z1Z2（1+Z1/4Z2）
Π形滤波器的特性阻抗ZCΠ为：
ZCΠ=Z1Z2/（1+Z1/4Z2）
3.滤波器的传通条件滤波器的传通条件是：
1≤Z1/4Z2≤0。
滤波器通带和阻带的边界条件是：
Z1/4Z2=0,Z1/4Z2=1。
4.K式滤波器如果滤波器中的串联臂Z1与并联臂Z2的乘积为一常数K（K是一个具有电阻量纲的正实数），既满足Z1Z2=K，则称为K式滤波器。
5.K式低通滤波器K式低通滤波器的串联臂是电感，并联臂是电容。
它只能让低频信号通过，对高频信号具有很大的抑制能力。
6.K式高通滤波器K式高通滤波器的串联臂是电容，并联臂是电感。
他只能让高频信号通过，对低频信号具有很大强的抑制能力。
7.K式带通滤波器K式带通滤波器的串联臂采用串联谐振回路，并联臂采用并联谐振回路。
两个谐振回路的谐振频率相等。
谐振频率附近的一段频带为带通，其余则为带阻。
8.K式带阻滤波器K式带阻滤波器的串联臂采用并联谐振回路，并联臂采用串联谐振回路。
两个谐振回路的谐振频率相等。
谐振频率附近的一段频率为带阻，其余则为带通。
9.m式滤波器将K式滤波器的并联臂元件用串联臂谐振回路代替的称为串联m式滤波器。
将K式滤波器的串联臂元件用并联臂谐振回路代替的称为并联m式滤波器。
10.有源滤波器由电容、电阻和有源器件组成的滤波器称为有源滤波器。
11.声表面波滤波器在一个压电晶体基片上，设置一个输入叉指换能器和一个输出叉指换能器，就构成一个声表面波滤波器。
输入换能器将电信号转换成声表面波，表面波在压电基片上传播，经过一定的延迟时间后被输出换能器所接收，并将其转换成电信号输出。
12.晶体滤波器将石英晶体按照一定的方位切割成适当形状的薄片，就是晶体滤波器的元件。
一块石英晶体可等效为一个复杂的并联谐振回路，用它做成的晶体滤波器具有性能稳定、Q值高、选择性好、损耗和体积小等优点。
13.陶瓷滤波器陶瓷滤波器是以具有压电性能的陶瓷片制成的新型压电器件。
用它来代替LC滤波器具有品质因数高、滤波特性好、不需要调谐、不受磁场干扰、不怕震动、小型轻便以及价廉、使用寿命长的特点。
按实际用途不同，陶瓷滤波器有二极、三极和更多极的结构形式。
22
第四章小结
1.调制所谓调制，就是将要传送的信息搭载到高频电波上的过程。
这个高频电波称为载波，要传送的信息成为调制信号，经过调制后的高频电波称为已调波（或调制波）。
2.解调从已调波中取出调制信号的的过程称为解调。
它是调制的逆过程。
3.调制、解调的种类调制主要分为调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）三种方式。
相应的解调方式有振幅检波、频率检波、相位检波。
4.调幅载波的振幅收调制信号控制而发生相应变化的过程称为调幅。
进行调幅的电子电路称为调幅电路。
调幅获得的已调波称为调幅波，根据调制信号加到晶体三极管的电极不同，调幅可分为基极调制、发射极调制和集电极调制。
5.调频载波的频率受调制信号控制而发生相应改变的过程称为调频。
进行调频的电子电路称为调频电路。
调频获得的已调波称为调频波，常用的调频电路的种类有：
电容式话筒调频、改变晶体三极管极间电容调频、变容二极管调频等。
调频广播与调幅广播相比具有抗干扰能力强、噪声比高、频带好、音质好、电波的传播范围小、可以实现立体声调频广播等特点。
6.振幅检波所谓振幅检波，就是从调幅波中解调出原调制信号的过程。
检波器的核心元件是晶体二极管或晶体三极管。
二极管检波根据输入信号（调幅波）大小不同，可分为小信号检波和大信号检波。
7.鉴频器所谓鉴频（频率检波），就是从调频波中解调原调制信号的过程。
通常将调频波的频率变化首先变换成相应的振幅变化，也就是把调频波变化为相位调频波，然后再用振幅检波器对这种已调波检波，取出原调制信号。
完成上述任务的电路称为鉴频器。
鉴频器一般由两大部分组成：
一部分是将调频波转换为调幅波的电路，另一部分是振幅检波。
鉴频器的形式较多，常见的有斜率鉴频器、相位鉴频器和比例鉴频器。
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无线电基础知识教学目标：
1、认识无线电的基本元件。
教学目标：
认识无线电的基本元件。
2、认识常用的半导体元件。
认识常用的半导体元件。
3、掌握基本的焊接技术。
掌握基本的焊接技术。
4、掌握测向机的制作。
掌握测向机的制作。
5、掌握测向技术。
掌握测向技术。
教学建议：
教学建议：
认识基本元件第一章认识基本元件第1节电阻器第2节电容器第3节电感器第二章半导体器件第1节二极管第2节三极管第3节可控硅第4节集成电路第三章电烙铁焊接技术第三章电烙铁焊接技术第四章无线电工程制作和测向介绍第1节认识无线电测向运动1节1节1节1节1节1节+1节（实验）1节1节1节
第2节PJ－80型（普及直放式80米波段）测向机1节的制作第3节无线电测向锦标赛测向机制作评比有关规定和1节笔试训练题第五章J-80无线电测向机制作与调台第1节测向机制作第2节调台技巧第六章测向技术第1节电磁波常识第2节测向训练第3节测向原理与技巧1节1节1节1节1节
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目录第一章认识基本元件认识基本元件第1节电阻器第2节电容器第3节电感器第二章半导体器件第1节二极管第2节三极管第3节可控硅第4节集成电路第三章电烙铁焊接技术第三章
第四章无线电工程制作和测向介绍第1节认识无线电测向运动第2节PJ－80型（普及直放式80米波段）测向机的制作第3节无线电测向锦标赛测向机制作评比有关规定第五章J-80无线电测向机制作与调台第1节测向机制作第2节调台技巧第六章测向技术第1节电磁波常识第2节测向训练第3节测向原理与技术
2
第一章认识基本元件第1节电阻器一、电阻器的种类电阻器的种类有很多通常分为三大类：
固定电阻，可变电阻电阻器的种类有很多，通常分为三大类可变电阻，特种电阻。
在电子产品中在电子产品中，以固定电阻为最多。
而固定电阻以其制造材料又可分为好多类而固定电阻以其制造材料又可分为好多类，但常用、而固定电阻以其制造材料又可分为好多类、常见的有ＲＴ型碳膜电阻型碳膜电阻、ＲＪ型金属膜电阻、ＲＸ型线绕电阻还有近年来开始广泛应用的片状电阻。
型号命名很有规律型线绕电阻，还有近年来开始广泛应用的片状电阻型号命名很有规律，Ｒ代表电阻代表电阻，Ｔ－碳膜，Ｊ－金属，Ｘ－，Ｘ－线绕，是拼音的第一个字母在国产老式的电子产品中，常可以看到外表涂覆绿漆的电阻是拼音的第一个字母。
在国产老式的电子产品中常可以看到外表涂覆绿漆的电阻，那就是ＲＴ型的型的。
而红颜色的电阻，是ＲＪＲＪ型的。
一般老式电子产品中以绿色的电阻居多。
为什么呢？
这涉及一般老式电子产品中，以绿色的电阻居多到产品成本的问题因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好到产品成本的问题，因为金属膜电阻虽然精度高温度特性好，但制造成本也高，而碳膜电阻特别价廉而碳膜电阻特别价廉，而且能满足民用产品要求且能满足民用产品要求。
电阻的单位有电阻的单位有：
欧姆（）；千欧千欧（Κ）；兆欧（M
8
））。
1000=1Κ，1000Κ=1M1000Κ
。
电阻器当然也有功率之分常见的是1瓦的“色环碳膜电阻它是电子产品和电子制作中用的最多的。
当电阻器当然也有功率之分。
常见的是色环碳膜电阻”，它是电子产品和电子制作中用的最多的然在一些微型产品中然在一些微型产品中，会用到
116
瓦的电阻，它的个头小多了。
再者就是微型片状电阻，它是贴片元件家族的瓦的电阻。
再者就是微型片状电阻
一员，以前多见于进口微型产品中，现在电子爱好者也可以买到了以前多见于进口微型产品中，现在电子爱
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