通信系统中无线电信号的传播及其应用

赵佟萍

摘要：科学技术是第一生产力，在世界步入近代以来，各种科学技术就层出不穷地出现，为人们的生活带来了极大的便利，无线电技术就是其中一种，尤其是在步入二十一世纪之后，它被更多地使用在军事、民生等各个领域，越来越成为人们生活所必不可少的一种技术。本文对我国的通信系统中无线电信号的传播方式及其应用进行了分析。

关键词：通信系统；无线电信号；传播；应用

所谓的无线电波，即在空间中不断交叉扩散的磁场和电场，通过电磁感应定律可知，无线电波是由高频率的交变电流辐射产生的。它在传递信号方面有着得天独厚的优势，跨越空间和时间，能够使消息传递得更加快速准确。

一、通信系统简介

无线电通信只是目前通信工具的一种，还有有线通信的方式也被广为使用，被用在无线电波有限制的区域，但这两种通信方式都是由电或者光介质来传播的，而且其系统构成也大同小异，都是由信号源出发，经过输入变换器、发送设备、接受设备、输出变换器等设备到达输出点，而在这其中，输入和输出变换器只是两个中间设备，负责进行信息信号形式的转变，前者负责将信号源发出的信号转变为适合传输的信号，而后者负责将接收器接受到的信号转变为能够被接受的形式，主要设备还是发送和接受设备。

发送设备是排在输入变换器之后的，将已经转变形式的由信号源发出的信号送入信息传送通道，这是它的主要功能，除此之外，它对信号还具有各种调整控制功能，如过滤和放大。但是如果直接将信号进行传递的话，那么不同信息的无线电之间势必会形成干扰，影响信息的正常传送，所以需要在传送之前进行调制处理，使得信号的参数能够动态变化，更加能够适应信号传输中的各种情况。接受设备的主要功能是将信息通道传过来的信息进行接受再传递给输出变换器，因为接受的信号往往在传递过程中会收到干扰，产生失真或者杂乱等现象，所以接受设备同时还要具备去除信号中杂质、过滤、放大等功能，才能正确地发挥其作用。

二、无线电发送与接受设备具体分析

因为功能的相似性，所以发送和接受设备在构造上也具有相似性，以无线电调幅广播为例，其组成包括振荡器、倍频器、解调器、高中低频放大器、调频器等，由振荡器负责产生信号并加以传播，但由于振荡器的工作特性，其只能产生较低频率的信号，再高就会使信号失稳，从而影响传递效率，但传递要求信号频率较高，所以倍频器就是对振荡器产生的信号频率进行成倍数的增加。作为信号传输的主要机器，天线的尺寸有着严格要求，一般要大于信号波长的十分之一，但这会使传输成本和难度增加，所以为了缩短天线，用调制器将信号调制成高频率。3无线电的传播及其应用

（一）无线电的传播

无线电的传递是通过各种不同长短的电波进行的，我们通过其波长长短和传播介质将其分为在地表椽笔的地波、在空间传播的空间波和在电离层传播的天波。地波，顾名思义是指无线电在地球的表面进行传播，但这种传播方式具有一定局限性，首先地球并不是一个良好的导体，在传播效率上难免大打折扣，地面也会吸收一部分传播的电波，从而造成了大量的电波损失，在这种传播方式中，频率越高损失就越大，但是其传播稳定性较好，受到的影响相对于其他两种方式没有那么多，能够传输的距离也较远，而空间波指的主要是一些超短波的传递，这种电波传递方式在生活中最常见，如电视和电话的信号塔，之所以选择建造信号塔，是因为这种超短波的传播是直线形式的，再综合考虑到地球的球形，塔越高自然能够传递的距离也就越远，除了信号塔之外，选择卫星传递信号也是一种方式。至于天波，其传递形式是由天线向电离层发射信号，电离层再将信号反射给信号传输地点，这种信号传输方式较之前两种方式比较不稳定，这是因为电离层的高度和密度是在时刻不停的变化，但它也有它的独特优势，因为没有地形的约束，信号在电离层和地面之间不断反射，从而能够到达更远的距离。

（二）无线电的应用

当前最为普遍的应用要数蜂窝电话和移动电话，通常在一个电话区域分别多个小区，每个小区设立一个基站发射机，从而构成了蜂窝式的结构，因此也叫蜂窝电话，目前移动电话使用的标准主要有GSM、CDMA、TDMA等。除了蜂窝电话和移动电话外，卫星电话也是当前最新的无线电应用成果，它的优势在于全球覆盖。另一种无线电的应用为数据传输，如在数字设备、卫星、军事领域采用，而说道关乎人民生活的无线电数据传输，则要数蓝牙技术了，它作为一种短距离的数据传输服务，为人们的生活提供了极大便利。其他无线电的应用诸如无线电导航、雷达都是在无线电早期发展的技术，经过不断的研究从而在军事和民生上发挥了巨大的作用，如雷达用在民生上就是导航雷达，通过不断扫描周围的地形从而获取正确的行驶线路，用在军事上则是用来探测敌方的战地设施、战斗机等作用。通过一代又一代的科学家的不懈努力，无线电技术必将应用在更为广阔的领域。