业余无线电涉及很多技术领域,这也是它最吸引人的地方。为了玩转业余无线电,我们必须了解一些业余无线电相关的原理和技术。
关于无线电波
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无线电波是指在自由空间(包括空气和真空)传播的射频频段的电磁波。其传播速度与光速相同:每秒30万千米。无线电波从地球传播到月球再返回的时间仅需要2.5秒,绕地球一圈的时间仅需0.5秒。
无线电波通过空中的电磁场传播,正如其名——电磁场由相互垂直电场和磁场组成。电波在传播的过程中不停的由变化的电场产生磁场,再由变化的磁场产生新的电场。在电波前进的路上无时无刻不在发生着这样的变化。这就像是踢足球的时候,两只脚交替踢着皮球前进一样。而实际上,这两种形式所表达的信息都是一样的。
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在电波发射的时候,无线电台会将信息调制到电波上(这个电波我们一般称之为载波),然后将携带着信息的电波送到天线上去。天线会和天线的“地”之间产生一个不断变化的高频电场,而这个电场同样会产生相应的变化磁场,继续之前的过程,电磁波就被发射出来了——再举一个不恰当的例子吧,这就有点像是我们在划船时候的场面:桨拍打水面,溅起浪花。湖面上的水波一道道的向外“传播”出去。而站在岸边的我们看到了这道水波,就知道湖中间有人在拍打水面。并不是桨的本身来到了我们的身边,而是湖面传导了这个能量。而电磁波也是同样的道理,区别是湖面变成了电磁场,而观察者的我们变成了接收天线而已。
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关于频率和波长
无线电波和电子是相互关联的:无线电波的场强是一直变化的,就像绳子上下甩动一样。场强每次经历完一次所有取值的时间称为一个周期。每秒钟经历的周期数称为波的频率,单位为赫兹(Hz)。
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它们之间还有另一个关系:波的传播速度和光速相同,为一个恒定的值。如果可以看到波在传播时的振动,就可以看到波同时向前传输的样子,你会发现波传播的速度是恒定的,即每个周期传播一个波长,每个周期时间越短,传播距离就越小,而且频率越低,波长越长。
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如果已知电磁波的频率,那么就可以算出波长,因为速度始终是恒定的。
计算公式:波长=光速/波频率
同样,如果已知每个循环波传播的距离(波长),那么同样也能知道其振荡频率有多快,因为传播速度是恒定的:赫兹为单位的频率=300000000/米为单位的波长。频率越高,波长越短,反之亦然。
你的“小船”是什么样子的?期待在无线电波的“大海”里早点看到你的“小船”!
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