電生磁、磁生電、電磁場
變化的電場產生磁場;變化的磁場產生電場。
變化的電場和變化的磁場交替產生,形成不可分隔的統一體,產生電磁場。
恆定的電場不產生磁場;恆定的磁場不會產生電場。
均勻變化的電場產生恆定的磁場;均勻變化的磁場也會產生恆定的電場。
周期性變化的電場產生同周期的磁場;周期性變化的磁場產生同周期的電場。
有一個周期變化的電流存在,在電流的周圍會產生一個同周期的變化的磁場,在這個變化的磁場周圍又會產生一個同周期的變化電場……形成了電磁場電磁波。
發電機
發電機,磁生電,轉動的電線圈在磁場內運動產生電流。
三相交流發電機,發電機內部有互為120度的三相電線圈。
電動機
電動機,通電的電線圈產生磁場,這個磁場和永磁體同性相斥異性相吸進而轉化為機械運動。
常識
直流電,電流方向恆定。交流電,電流方向發生變化。
三相電,有三根帶電的火線,一根不帶電的零線。
單相電,家庭用電是把三相電里的一相作為火線,三相四線里的第四根線作為零線。
電磁波
電磁場在空間的傳播叫電磁波,電磁波的傳輸不需要介質,電磁波傳播速度是光速。
光就是電磁波。
電磁波的發射
振盪電流,大小和方向都隨時間做周期性迅速變化的電流。
一、要有效地發射電磁波,振盪電路必須有兩個特點:
1、足夠高的振盪頻率,頻率越高,發射電磁波的能力越好。
2、采用開放電路,振盪電路的電場和磁場必須分散到足夠大的空間。實際的開放電路,一端用導線於大地相連,叫地線,另一端高高架在空中,叫天線。
二、電磁波的調制,使電磁波隨信號改變的技術叫調制。
調制有兩種方法,一種是調幅,一種是調頻。下圖左邊是把原始的載波按照信號強弱調幅的方式;右邊是調頻。
電磁波的接收
電磁波在傳播時遇到導體,導體中會產生感應電流,這個導體就是天線。
電諧振,當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相等時,接收電路里的振盪電流最強,這種現象叫做電諧振。使電路中產生電諧振叫調諧。
把聲音或圖像信號從接收到的感應電流里還原出來叫解調。調諧波的解調也叫檢波。
電磁波傳送方式
長波使用地波傳播,發射點和接收點都在地面。
中短波使用天波傳播,距離地面大約80-300公里之間是大氣層的電離層,由大量的等離子體組成,電離層對中短波有非常強的反射能力。這樣,發射點發射向大氣的電磁波遇到電離層后可以被反射到距離發射點很遠的接收點。
短波使用直線波傳播,電磁波在地面上的中繼站之間直線傳播。
波長更短,這樣的電磁波可以穿透電離層,使用衛星中繼傳播。
一般一個發射站同時使用多種傳播方式。
電磁波頻譜
波峰,波谷,波長是兩個波峰或兩個波谷間的距離。
周期/頻率,都是描述波向前移動一個波長所需要的時間
波速,波長除以周期,或波長乘以頻率。
頻率是電磁波的重要特性,按照頻率的順序把這些電磁波排列起來,就是電磁波譜。電磁輻射由低頻率到高頻率主要分為:無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線。人眼可接收到的電磁波,稱為可見光(波長380~780nm)。
從科學的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是高於絕對零度的物體,都會釋出電磁波。且溫度越高,放出的電磁波波長就越短。正像人們一直生活在空氣中而眼睛卻看不見空氣一樣,除光波外,人們也看不見無處不在的電磁波。
上圖從左到右,頻率越來越大,能量越來越大,波長越來越小
傅里葉分析和正弦波?
正弦曲線(正弦波)是三角函數中的正弦比例的曲線,正弦波的頻率最為單一。任何復雜信號,如音樂信號,都可以看成由許多頻率不同、大小不等的正弦波復合而成。正弦波常見於研究:信號處理的模擬信號、物理的簡諧運動、聲學的聲音空氣振動、樂器音叉的振動波、頻率產生器的輸出、交流電的電壓改變。
即使是其它不規則的非正弦波,其實也能夠以不同周期和波幅的正弦波集合來表示。這類將復雜波段化成正弦波的技術稱為傅立葉分析。
振盪電路是電子技術的一個重要組成部分,正弦波振盪器廣泛應用於廣播、電視、通訊。
正弦波是模擬信號的代表,與代表數字信號的方波相對。
碼分復用
給每個基站分配一個m位的碼片序列。通常情況下m是64或128,為了簡便起見下面使用8個碼片來說明工作原理。
發送1,該基站直接發送分配給它的碼片序列;發送0,該基站發送其碼片序列的反碼;不允許發送其他模式。
比如有A、B、C三個發射站,它們的8位碼片序列分別是:
A=-1-1-1+1+1-1+1+1
B=-1-1+1-1+1+1+1-1
C=-1+1-1+1+1+1-1-1
現在,A、C發射站都傳送1,B傳送0。求和:A+C+B的反碼,結果為-1+1-3+3+1-1-1+1,在復用線路真實傳送的就是這個計算結果,其實這是種擴頻技術。
接收方a、b、c收到的都是相同的擴頻后的-1+1-3+3+1-1-1+1。a使用A的碼片序列計算,b、c也以相同的方式計算。
a=(-1+1-3+3+1-1-1+1) * A / 8 = (-1+1-3+3+1-1-1+1) * (-1-1-1+1+1-1+1+1) / 8 = (+1-1+3+3+1+1-1+1) / 8 = 8 / 8 = 1
b=(-1+1-3+3+1-1-1+1) * B / 8 = (-1+1-3+3+1-1-1+1) * (-1-1+1-1+1+1+1-1) / 8 = (+1-1- 3 -3+1 -1-1-1) / 8 = -8 / 8 = 0
c=(-1+1-3+3+1-1-1+1) * C / 8 = (-1+1-3+3+1-1-1+1) * (-1+1-1+1+1+1-1-1) / 8 = (+1+1+3+3+1-1+1-1) / 8 = 8 / 8 = 1