2011年8月10日星期三

无线电扫盲贴,关于波、电磁波、电磁波频率、周期与波长


维基百科对于波的解释是这样的:

波可以指:

波动,一种自然的物理现象。 
粤语中对球类物体的统称。 
粤语跟闽南语中对乳房的俗称。 

我们这里要说的波,应该是指第一种东西,最形象就应该是通过通过往水里面丢块石头后所形成的涟绮来作形象化的比喻,如下图:



我们的说话声,也是一种波,因为每个人的声带长的不一样,发出来的频率有些高低,所以有人的声音比较深沉,有人比较尖锐,能够被人听到的波,叫做声波,它必须通过介质来传输,比如空气,在宇宙中,声音是不能传播的。但有些波就不需要介质了,比如电磁波,还有光,(光也是一种波)。可以不需要介质传播。
电磁波在日常生活中无时不在无刻不在,从物理学的角度看, 电磁波是电磁场的一种运动形态。电可以生成磁,磁也能带来电,变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,所以电磁波也常称为电波。1864年,英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上,建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在,并推导出电与光具有同样的传播速度。1887年德国物理学家用赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后,人们又进行了许多实验,不仅证明光是一种电磁波,而且发现了更多形式的电磁波,它们的本质完全相同,只是波长和频率有很大的差别。按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话,它们是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。
    在气温是15摄氏度的时候,声音在空气中传播的速度约是每秒340米;声音传到1000米远的地方大致是3秒钟,而电磁波传到1000米远的地方,只需三十万分之一秒,折合传播速度约为300,000,000米/秒。
    电磁波被发现后,人们使用了多种名词和方式来叙述及表达它,其中频率或者波长是表达一个电磁波其内在性质的重要单位,前者指的是电磁波在一秒钟内电磁波振动方向改变的次数,而波长则是电磁波的另一个表达单位,指的是电磁波每个周期的相对距离,它可以通过电磁波的传输速度除以频率算出。低频率的电磁波有着较长的波长,较高频率的电磁波有着较短的波长。如果以频率来表达具体的电磁波,其单位有Hz(赫)KHz(千赫)MHZ(兆),他们之间的关系是1MHz=1,000KHz=1000,000Hz。
图是正弦波,它是一种规则的、起伏的、平滑的、形状不断重复的波。这种波随时间按正弦规律变化。

  正弦波具有振幅、频率、相位三个要素。振幅是波峰(或波谷)到横座标的距离;频率是单位时间内完成振动的次数;相位用以表征波形上各点的相对位置,它是用角度的大小来表示的,从一个波峰(或波谷)的一周为360度(2π弧度)。

  正统波是最简单的波形,也是最重要的波形。它是研究各种无线电波的基础形式。但无论什么样的无线电波,都有频率和波长两个基本参数。频率用f表示;单位为赫兹(简称赫),用Hz表示实际应用中,常常需要使用更大的单位:千赫兹(KHz)、兆赫兹(MHz)。他们之间的关系是:

1千赫兹=1000赫

1兆赫兹=1000千赫兹=1000000赫

  频率的倒数称为周期。显然,周期是波振动一次所需要的时间,也就是一个波峰(或波谷)到下一个波峰(或波谷)经过的时间,用字母T表示,单位为秒。在实际应用中,无线电波周期的数值往往比较小,需要使用更小的单位毫秒和微秒。它们之间的关系是:

  另一个基本参数是波长。波长指波在一个振荡周期内传播的距离,用希腊字母(λ)表示,单位为米。波长决定与振荡的频率和波的传播速度:

  任何频率的无线电波,在真空中传播的速度均相同,波速可视为一中常数,因此,波长和频率是成反比例的:波长越短的无线电波,它的频率越高:波长越长的无线电波,它的频率越低。
中英对照常用术语


手持电台 -- handheld transceiver(HT)
车载电台 -- vehicular transceiver(VT)
本地的 -- local
超高频 -- ultrahigh frequency(UHF)
甚高频 -- very high frequency(VHF)
频率 -- frequency
波长 -- wavelength
中继器 -- repeater
远程通联 -- distance communication(DX 或 DXing)
远程通联者 -- DXer
高频 -- high frequency(HF)
慢扫描电视 -- slow scan television(SSTV)
数据包 -- packet
互联网-电台连接方案 -- Internet Radio Linking Project(IRLP)
在线通联 -- online QSO(eQSO)
宇宙空间站 -- space station
宇航员 -- astronaut
竞赛 -- contest
奖状 -- award
自制 -- homebrew
自己动手做 -- do it yourself(DIY)
紧急情况 -- emergency
自然灾害 -- natural disaster
应急通信 -- emergency communication




没有评论:

发表评论