理论教育 探究无线电波的传输与折射特性

探究无线电波的传输与折射特性

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:无线电波传输速度与光速相同,为3×108m/s,具有直射、绕射、反射及折射等特性。波长超过3000m,即频率低于100kHz 的无线电波称为长波,绕射能力最强。波长为10 ~200m,即频率为1.5 ~30MHz 的电磁波称为短波。波长为1 ~10m,即频率为30 ~300MHz 的电磁波称为超短波。无线电波可以用晶体管组成振荡器产生振荡信号,用线形、环形天线发射。抛物面天线如同凹面镜,将喇叭天线发射的电波能量聚焦,使发射方向性提高。

探究无线电波的传输与折射特性

无线电波传输速度与光速相同,为3×108m/s,具有直射、绕射、反射及折射等特性。波长超过3000m,即频率低于100kHz 的无线电波称为长波,绕射能力最强。波长为200 ~3000m,即频率为100 ~1500kHz 的电磁波称为中波。波长为10 ~200m,即频率为1.5 ~30MHz 的电磁波称为短波。波长为1 ~10m,即频率为30 ~300MHz 的电磁波称为超短波。波长为1mm ~1m,即频率为300MHz ~300GHz 的电磁波称为微波。

随波长的减小,即频率的增加,无线电波直射能力增强,绕射能力减弱。微波能定向直射,遇到障碍物易于反射,沿障碍物绕射能力弱;传输中受烟雾、火焰、灰尘、强光等影响很小,介质对微波的吸收与介质的介电常数成正比,水对微波的吸收作用很强。

无线电波可以用晶体管组成振荡器产生振荡信号,用线形、环形天线发射。

微波一般不能用晶体管,必须用速调管、磁控管或体效应管组成振荡器。微波振荡器产生的振荡信号需要用同轴电缆、矩形或圆形波导管,通过微波天线发射出去。常用的微波天线有喇叭天线、抛物面天线、微带天线和缝隙天线等,如图9-7 所示。

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图9-7 常见微波天线

(a)缝隙天线;(b)微带天线;(c)扇形喇叭天线;(d)圆锥喇叭天线;(e)抛物面天线

喇叭天线可以看作是矩形或圆形波导端口的延伸,喇叭形状在波导管端口与自由空间之间起匹配作用,可以获得最大能量输出。抛物面天线如同凹面镜,将喇叭天线发射的电波能量聚焦,使发射方向性提高。

微带天线是在介质基片上蒸发、光刻、镀敷一定形状的金带条做成,缝隙天线是在波导上一定位置开缝,电波由缝隙向外辐射。两者都为简单、有效的天线结构。

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