电磁波和电信号

来源:互联网 发布:箭牌龙头怎么样知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/04/25 10:17

在电报、电话中,信息载体是电信号。图像、字符、书报、杂志、唱片、电视等,都可作为传递信息的媒介。同一信息可用多种载体进行传递,信息内容不变。不同信息载体决定信息传递速度的不同。如同一条消息,打电话告诉对方快,写信就慢。

信息载体是衡量信息交流水平的重要标志。信息载体的演变,推动人类信息活动的发展。 从某种意义上说,信息革命就是信息载体的革命。电报、电话、无线电的发明,使大量信息以光的速度传递,加强了整个世界的联系,人类信息活动进入了新纪元,电磁波和电信号成为人类的第三信息载体。


现在是“数码时代”——即电信号以数码形式传播——有线、无线,以“0”“1”的方式传播。
若干个“0”“1”组成一个数字;若干个数字组成一条信息;若干个信息组成一条完整的信息。
先把“信息”(声音、图像、文字....)通过电子线路分解为数字量,发射出去,接收方再通过电子线路将数字信号转换回来——逆过程。
例如:
某人编写短信,电子线路将其分解为数字量,发射给你。你的手机接受了许多数字信号,几个数字代表你的手机、几个数字代表“中文”、几个数字代表某汉字.....——于是显示一条短信。
影象传播也类似:先转换为数字信号发射出去,由数字表示某节目、某时间、某图像的某点、色彩、行、贞、.....所有数字信号,经电路解析,再显示出来。
电信号可以是有线传播,也可无线传播。如电视:可用天线接收无线信号,也可通过有线接收信号。
还有红外线传播、光信号传播(光缆)、声传播(声纳)....
分类
电磁波为横波,可用于探测、定位、通信等等。
电磁波谱(波长从长到短)是无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,伦琴射线(X射线),伽玛射线.


  • 电磁波
(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类,从低频率到高频率,包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等等。人眼可接收到的电磁辐射,波长大约在380至780纳米之间,称为可见光。只要是本身温度大于绝对零度的物体,都可以发射电磁辐射,而世界上并不存在温度等于或低于绝对零度的物体。


  • 应用


无线电波用于通信等
微波用于微波炉、卫星通信等
红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等
可见光是所有生物用来观察事物的基础
紫外线用于医用消毒,验证假钞,测量距离,工程上的探伤等
X射线用于CT照相
伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等.


  • 英文缩写


电磁辐射分类的英文缩写:
γ = 伽马射线
X射线:
HX = 硬X射线
SX = 软X射线
紫外线:
EUV = 极端紫外线
NUV = 近紫外线
红外线:
NIR = 近红外线
MIR =中红外线
FIR = 远红外线
微波:
EHF = 极高频
SHF = 超高频
UHF = 特高频
无线电波:
VHF = 甚高频
HF = 高频
MF = 中频
LF = 低频
VLF = 甚低频
ULF = 特低频
ELF = 极低频


无线电波的应用

  • 应用

无线电广播与电视都是利用电磁波来进行的。在无线电广播中,人们先将声音信号转变为电信号,然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而在另一地点,人们利用接收机接收到这些电磁波后,又将其中的电信号还原成声音信号,这就是无线广播的大致过程。而在电视中,除了要像无线广播中那样处理声音信号外,还要将图像的光信号转变为电信号,然后也将这两种信号一起由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播,而电视接收机接收到这些电磁波后又将其中的电信号还原成声音信号和光信号,从而显示出电视的画面和喇叭里的声音。

  • 特性

电磁波的电场(或磁场)随时间变化,具有周期性。在一个振荡周期中传播的距离叫波长。振荡周期的倒数,即每秒钟振动(变化)的次数称频率。
很显然,波长与频率的乘积就是每秒钟传播的距离,即波速。令波长为λ,频率为f,速度为V,得: λ=V/f波长入的单位是米(m),速度的单位是米/秒(m/sec),频率的单位为赫兹(Hertz,Hz)。 整个电磁频谱,包含从电波到宇宙射线的各种波、光、和射线的集合。不同频率段落分别命名为无线电波(3KHz—3000GHz)、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线(伽马射线)和宇宙射线。 在19世纪末,意大利人马可尼和俄国人波波夫同在1895年进行了无线电通信试验。在此后的100年间,从3KHz直到3000GHz频谱被认识、开发和 逐步利用。根据不同的持播特性,不同的使用业务,对整个无线电频谱进行划分,共分9段:甚低频(VLF)、低频(LF)、中频(MF),高频(HF)、甚高频(VHF)\特高频(uHF)\超高频(sHF)\极高频(EHF)和至高频,对应的波段从甚(超)长波、长波、中波、短波、米波、分米波、厘米波、 毫米波和丝米波(后4种统称为微波)。见下表。无线电频谱和波段划分

  • 划分

段号 频段名称 频段范围(含上限不含下限) 波段名称 波长范围(含上限不含下限)
1 甚低频(VLF) 3~30千赫(KHz) 甚长波 100~10km
2 低频(LF) 30~300千赫(KHz) 长波 10~1km
3 中频(MF) 300~3000千赫(KHz) 中波 1000~100m
4 高频(HF) 3~30兆赫(MHz) 短波 100~10m
5 甚高频(VHF) 30~300兆赫(MHz) 米波 10~1m
6 特高频(UHF) 300~3000兆赫(MHz) 分米波 微波 100~10cm
7 超高频(SHF) 3~30吉赫(GHz) 厘米波 10~1cm
8 极高频(EHF) 30~300吉赫(GHz) 毫米波 10~1mm
9 至高频 300~3000吉赫(GHz) 丝米波 1~0.1mm

“数字”信号——有别于“模拟”信号(电平高低)——传输快速、准确、不易干扰....。



原创粉丝点击