無線電頻譜工作原理
無線電頻譜工作原理
1. 引言 2. 無線電頻率 3. 掃描器引言
您或許聽說過“AM無線電廣播”和“FM無線電廣播”、“VHF”和“UHF”電視、“民用頻帶無線電”、“短波無線電”等名詞。那您有沒有想過它們都表示什么意思?它們之間有何不同?
在本文中,我們將了解無線電頻譜及其工作原理。
無線電頻率
無線電波是一種通過天線傳播的電磁波。無線電波具有不同的頻率,而且可以將無線電接收器調(diào)到特定頻率來接收特定信號。
在美國,聯(lián)邦通信委員會(FFC)掌握著無線電使用的生殺大權(quán),如果有電臺要使用特定頻率也要向委員會提起申請。有關(guān)無線電波的更多詳細(xì)信息,請參閱無線電工作原理。
當(dāng)您收聽廣播電臺時,會聽到廣播員說“您正在收聽的是91.5FM WRKX The Rock!”,意思是,您正在收聽的是廣播電臺頻率為91.5MHz 的FM無線電廣播信號,且FCC為此分配的呼號是WRKX。兆赫表示“每秒一百萬個周期”,因此91.5MHz 表示廣播電臺的發(fā)射機正在以每秒9150萬個周期的頻率振蕩。將FM(調(diào)頻)無線電收音機調(diào)制到該頻率,就可以清楚地接收到這個電臺。所有FM無線電臺都是在88MHz和108MHz之間的頻帶發(fā)射信號。無線電頻譜帶只用于FM無線電廣播。
同樣,AM無線電廣播的頻率限制在535千赫-1700千赫的頻帶中(kilo的意思是千,所以為每秒53.5萬-170萬個周期)。因此,如果AM(調(diào)幅)廣播電臺說“這是AM680WPTF”,意思就是廣播電臺正在廣播680千赫的調(diào)幅無線電信號,且FCC對此指定的呼號是WPTF。
常用的頻帶包括:
- AM無線電廣播——535千赫-1.7兆赫
- 短波無線電——5.9兆赫-26.1兆赫的頻帶
- 民用頻帶(CB)無線電——26.96兆赫-27.41兆赫
- 電視臺——頻道2-6的54-88兆赫
- FM無線電廣播——88兆赫-108兆赫
- 電視臺——頻道7-13的174-220兆赫
有趣的是,您能想像到的每種無線技術(shù)都有其特有的小頻帶。有數(shù)百種這樣的技術(shù)!例如:
- 車庫門遙控器、報警系統(tǒng)等——約40兆赫
- 標(biāo)準(zhǔn)無繩電話:40-50兆赫的頻帶
- 嬰兒監(jiān)視器:49兆赫
- 無線電控制飛機:約72兆赫左右,它不同于……
- 無線電控制汽車:約75兆赫
- 野生動物跟蹤頸圈:215-220兆赫
- 和平號(MIR)空間站:145兆赫和437兆赫
- 手機:824-849兆赫
- 新型900MHz無繩電話:顯然,約900兆赫!
- 空中交通管制雷達(dá):960-1215兆赫
- 全球定位系統(tǒng):1227和1575兆赫
- 高空無線電通信:2290兆赫-2300兆赫
為什么AM無線電廣播處于550千赫至1700千赫的頻帶中,而FM無線電廣播處于88-108兆赫的頻帶中?這完全是人為規(guī)定的,很多是歷史沿襲下來的。
AM無線電廣播在我們的生活中存在的時間遠(yuǎn)早于FM無線電廣播。首個無線電廣播出現(xiàn)在1906年前后,且AM無線電的頻率分配發(fā)生于20世紀(jì)20年代(美國國會于1927年成立了FCC的前身)。在20世紀(jì)20年代,無線電和電子技術(shù)水平相當(dāng)有限,因此 AM 無線電的頻率相對較低。
電視臺基本上不存在,直到FCC在1946年前后給電視分配商業(yè)廣播頻帶。到1949年,在美國有上百萬人擁有了電視機;而到1951年,電視機數(shù)量已經(jīng)有上千萬臺。
FM無線電廣播是由一位名為埃德溫·阿姆斯特朗的男子發(fā)明的,目的是為了獲得高保真度(且無靜電干擾)的音樂廣播。他于1939年建立了第一家電臺,但是直到20世紀(jì)60年代FM才真正流行起來。因此FM無線電廣播的頻率更高。
掃描器
在日常生活中見到的大多數(shù)無線電都是專用無線電。例如,AM無線電收音機可收聽到535千赫至1.7兆赫的頻帶中的所有AM廣播電臺,但不能收聽到其他頻帶中的電臺。FM無線電收音機可收聽至88至108兆赫頻帶中的所有FM廣播電臺,而不能收聽到其他頻帶中的電臺。CB無線電收音機可收聽到40個專屬于民用頻帶無線電的頻道,而不能收聽到其他頻道。掃描器與它們不同。
掃描器是具有極寬頻率范圍的無線電接收器,因此可收聽到各種無線電信號。掃描器通常用來收聽當(dāng)?shù)氐木?、消防和?yīng)急廣播通信(因此掃描器經(jīng)常被稱為“警用掃描器”),但是您也可以用它來收聽各種談話。一般情況下,您可以:
- 設(shè)置掃描器掃描整個頻率范圍,在檢測到所掃描的任何頻率上的信號時,停止掃描——如果您對警察的所作所為感興趣,可以掃描所在區(qū)域警局的無線電頻率。當(dāng)巡邏汽車發(fā)出呼叫報告問題時,掃描器將停在該頻率處,您就可以收聽到談話內(nèi)容。
- 將掃描器設(shè)置在特定頻率處,收聽該頻道——例如,如果想收聽當(dāng)?shù)貦C場的控制塔和飛機之間的傳輸信號——您可以通過調(diào)到機場使用的特定頻率來收聽。因為掃描器可以接收到很大范圍的頻率,因此經(jīng)過設(shè)置后可以接收空中幾乎所有的無線電信號。
為了使用掃描器,需要有準(zhǔn)確的頻率表,以便得知事件發(fā)生地點。
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