为什么要载波发射(搬运自科学松鼠会论坛)
(2010-10-25 10:14:26)
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杂谈 |
为什么要载波发射
载波(Carrier
wave):故名思义就是能够加载信号传播的一种波,形象的说是一种“运载工具”。
原始的音频信号是低频电磁波无法传播太远,远距离传输必须用借助高频电磁波作为载体,这里的高频电磁波就是载波。
这也就是一叔所说的载波的用途。
我们自然会提出这样的问题:难道不能够直接把信号发射出去吗?为什么一定要经过载波对信号调制的过程?
这里的关键问题是所要传送的信号频率太低(如语言和音乐都限于音频范围内),或者频带很宽这些都对直接采用电磁波的形式传送信号十分不利,原因是:
1)天线要将低频信号有效地辐射出去,它的尺寸就必须很大。例如,频率为1 000Uz的电磁波,其波长为300000m,即300km。如果采用1/4波长的天线,则天线的长度应为75 000m。不用说,实际上这是难于办到的。
2)为了使发射与接收效率高,在发射机与接收机方面都必须采用天线和谐振回路。但语言、音乐、图像信号等的频率变化范围很大,因此天线和谐振回路的参数应该在很宽范围内变化。显然,这又是难于做到的
3)如果直接发射音频信号,则发射机将工作于同一频率范围。这样,接收机将同时收到许多不同电台的节目,无法加以选择。
为了克服以上的困难,必须利用高频振荡,将低频信号“附加”在高频振荡上。这样,就使天线的辐射效率提高,尺寸缩小;同时,每个电台都工作于不同的载波频率,接收机可以调谐选择不同的电台。这就解除了上述的种种困难。
原始的音频信号是低频电磁波无法传播太远,远距离传输必须用借助高频电磁波作为载体,这里的高频电磁波就是载波。
这也就是一叔所说的载波的用途。
这里的关键问题是所要传送的信号频率太低(如语言和音乐都限于音频范围内),或者频带很宽这些都对直接采用电磁波的形式传送信号十分不利,原因是:
1)天线要将低频信号有效地辐射出去,它的尺寸就必须很大。例如,频率为1 000Uz的电磁波,其波长为300000m,即300km。如果采用1/4波长的天线,则天线的长度应为75 000m。不用说,实际上这是难于办到的。
2)为了使发射与接收效率高,在发射机与接收机方面都必须采用天线和谐振回路。但语言、音乐、图像信号等的频率变化范围很大,因此天线和谐振回路的参数应该在很宽范围内变化。显然,这又是难于做到的
为了克服以上的困难,必须利用高频振荡,将低频信号“附加”在高频振荡上。这样,就使天线的辐射效率提高,尺寸缩小;同时,每个电台都工作于不同的载波频率,接收机可以调谐选择不同的电台。这就解除了上述的种种困难。