电磁波如何传递信息?你知道多少!

衰变池
电磁波如何传递信息?你知道多少!
根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场在其周围空间要产⽣变化的磁场,⽽变化的
磁场⼜要产⽣变化的电场,⼆者相互依赖,相互激发,交替产⽣,就产⽣了电磁
波。
电磁波⼏乎⽆处不在,⼿机通话接听声⾳,电视直播视频画⾯,收⾳机收听美妙⾳乐,都是依靠电磁波,那么电磁波到底是如何传递信息的?
简⽽⾔之,我们说话,通过麦克风转换成模拟连续电压(电流)信号——低频信号,然后⽤⾼频信号采集低频信号,通过天线以电磁波的形式发出,另⼀端接收信号,就达到了传递信息的⽬的。
电磁波的具体发射及接收过程
1. 由载波发⽣器产⽣⾼频振荡电流——⾼频载波信号。
2. 把要传递的⾳频和视频信号变成电流信号——调制信号。
3. 将载波发⽣器产⽣的⾼频载波信号和⾳频、视频的调制信号⼀同输⼊到调制器中,使⾼频
载波信号随着传递的声⾳图像信号发⽣相应的变化,再把这样的⾼频载波信号送到发射天线,发射的电磁波就带有声⾳图像信号。
4. 电磁波在空间传播时,如果遇到导体,会使导体中产⽣感应电流。感应电流的频率跟激起
它的电磁波的频率相同。在⽆线电技术中,⽤天线和地线组成的接收电路来接收电磁波,当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产⽣的振荡电流最强,这种现象叫做电磁振,相当于机械振动中的共振。
5. ⽤解调器选出所需要的⾳频信号和视频信号,分别送到扬声器和电视机,就能听到声⾳和
发电机集电环
看到图像。
为什么不直接传送低频信号?
我们知道,各种乐器,包括弦乐器、管乐器和打击乐器,都是由于产⽣驻波⽽发声。弦或管内空⽓柱的长度必须等于半波长的整数倍。固定的琴弦,能够产⽣最⼤的波长取决于弦长。高频电子水处理器
驻波
同理天线的长度与天线⼯作频率的关系为:模杯
L=c/(2f)
其中L表⽰天线长度,c表⽰光速,f表⽰天线的⼯作频率(⼯作频率指天线的共振频率)。
⼈的声⾳频率仅有1kHz左右,信号频率很低,波长很长,那么天线需要数⼗公⾥。因此需要把低频信号调制到⾼频载波信号上。
低频信号如何调制到⾼频信号上?
通常有两种⽅式,调幅(AM)和调频(FM)。
1. 调幅(AM):⽤调制信号控制载波信号的振幅,使载波的振幅随着调制信号变化。已调波
短信发技术
称为调幅波。调幅波的频率仍是载波频率,调幅波的形状反映调制信号的波形。调幅系统实现简单,但抗⼲扰性差,传输时信号容易失真。
2. 调频(FM):⽤调制信号控制载波信号的振荡频率,使载波的频率随着调制信号变化。已wep.qq
调波称为调频波。调频波的振幅保持不变,调频波的瞬时频率偏移载波频率的量与调制信号的瞬时值成⽐例。调频系统实现稍复杂,占⽤的频带宽,抗⼲扰性能好,传输时信号失真⼩,设备利⽤率也较⾼。
说的通俗点,调幅是把低频信号与⾼频信号的振幅叠加。类似于图⼀Cos(20x) Cos(5x)。
图⼀:Cos(20x) Cos(5x)
调频是把⾼频信号的频率部分加上低频信号的振幅部分。类似于图⼆Cos(20x Cos(5x))。
图⼆:Cos(20x Cos(5x))
单⼀的电磁波就这样传递了复杂的信息,然⽽电磁波仅有频率、振幅、相位等⼏个参量,⽽信息却各式各样,⼆者是如何⾃洽的?看上去是⼀种悖论,那么信息到底是什么?

本文发布于:2024-09-22 01:48:59,感谢您对本站的认可!

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标签:信号   频率   载波   电磁波   调制   天线   接收   振幅
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