通信原理1.5信道

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1、1.5信道1、信道的定义通俗地说，是指以传输媒介（质）为基础的信号通路。具体地说，信道是指由有线或无线电线路提供的信号通路；抽象地说，信道是指定的一段频带，它让信号通过，同时又给信号以限制和损害。狭义信道:如果信道仅是指信号的传输媒质，这种信道称为狭义信道。广义信道:如果信道不仅是传输媒质，而且包括通信系统中的一些转换装置，这些装置可以是发送设备、接收设备、馈线与天线、调制器、解调器等。这种信道称为广义信道。无线信道利用电磁波在空间的传播来传播信号；有线信道利用导线、波导、光纤等媒质来传播信号。常把

2、广义信道简称为信道。1.5信道信道是对无线通信中发送端和接收端之间通路的一种形象比喻。对于无线电波而言，它从发送端传送到接收端，其间并没有一个有形的连接，它的传播路径也有可能不只一条，但是我们为了形象地描述发送端与接收端之间的工作，想象两者之间有一个看不见的道路衔接，把这条衔接通路称为信道。信道具有一定的频率带宽，正如公路有一定的宽度一样。1.5.1无线信道电磁波传播主要分为地波、天波和视线传播三种。地波：频率在2MHz以下，电磁波沿大地与空气的分界面传播。传播时无线电波可随地球表面的弯曲而改变传播

3、方向。在传播途中的衰减大致与距离成正比。地波的传播比较稳定，不受昼夜变化的影响，所以长波、中波和中短波可用来进行无线电广播。根据波的衍射特性，当波长大于或相当于障碍物的尺寸时，波才能明显地绕到障碍物的后面。地面上的障碍物一般不太大，长波可以很好地绕过它们。中波和中短波也能较好地绕过，短波和微波由于波长过短，绕过障碍物的本领很差。由于地波在传播过程中要不断损失能量，而且频率越高损失越大，因此中波和中短波的传播距离不大，一般在几百千米范围内，收音机在这两个波段一般只能收听到本地或邻近省市的电台。长波沿地

4、面传播的距离要远得多，但发射长波的设备庞大，造价高，所长波很少用于无线电广播，多用于超远程无线电通信和导航等。天波：天波是靠电磁波在地面和电离层之间来回反射而传播的，频率范围在2~30MHz。天波是短波的主要传播途径。短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以多次反射，因而传播距离很远(可上万公里)，而且不受地面障碍物阻挡。但天波传播的最大弱点是信号很不稳定的，处理不好会影响通信效果。天波的传播地波的传播电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性。波长短于10m(30MHz

5、)的微波能穿过电离层，波长超过3000km的长波，几乎会被电离层全部吸收。对于中波、中短波、短波，波长越短，电离层对它吸收得越少而反射得越多。因此，短波最适宜以天波的形式传播。但是，电离层是不稳定的，白天受阳光照射时电离程度高，夜晚电离程度低。因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱，这时中波和中短波也能以天波的形式传播。收音机在夜晚能够收听到许多远地的中波或中短波电台，就是这个缘故。视线传播：频率高于30MHz的电磁波将穿透电离层，不能被反射回来，它只能作视线传播，即直线传播。典型的是微波通信，利用微波

6、接力站。天线越高，传播距离越远。视线传播：频率>30MHz。距离和天线高度有关：mddh接收天线发射天线传播途径D地面rr利用三颗同步地球卫星(高度35800km)，可实现全球通信。中、低轨道卫星主要用于移动通信，一般距地面1000km，由于卫星的轨道高度低，卫星形成的覆盖小区在地球表面快速移动，绕地球一周约需两小时。传输延时短，路径损耗小，若干数量的卫星组成空间移动通信网，在任一时间和地球上的任一地点，都有至少一颗卫星可以覆盖。卫星之间实行空间交换，以保证陆地、海洋乃至空中的移动通信不间断地进行。

7、低轨道卫星系统同步卫星地球大气层的结构对流层：地面上0~10km平流层：约10～60km电离层：约60～400km地面对流层平流层电离层10km60km0km有线信道是利用人造的传导电或光信号的媒体来传输信号。构成有线信道的传输媒质包括架空明线、对称（平衡）电缆、同轴电缆、光缆、波导管等。以适应各种不同的通信方式及不同容量的需要。1.5.２有线信道架空线路架空明线主要优点是架设比较容易，建设较快，传输衰耗比较小。主要缺点是随频率升高辐射损耗迅速增加，线对间串话也急剧增加。此外受环境影响大，保密性差，

8、维护工作量较大。对称电缆由若干对双绞线组成。对称电缆的通信容量比架空明线大，每条电路投资比明线低，电气性能比较稳定，安全保密性好。对称电缆同轴电缆是将电磁波封闭在同轴管内，内导体多为实心导线，外导体为一根空心导电管或金属编织网。即使工作频率较高，同轴电缆之间电磁波的相互干扰也较小，因此适用于高频段、大容量载波电话（电报）通信。同轴电缆光在高折射率的媒质中具有聚焦特性，把折射率高的媒质做成芯线，折射率低的媒质做成芯线的包层，就构成光纤，光纤集中在一起构成光缆。光纤可以传