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RF的重要性:射頻和無線電的電磁場的存在

出處:eeweb 發(fā)布于:2021-04-09 14:02:52

    收音機或無線設備已經陳舊。詹姆斯·克萊克·麥克斯韋(James Clerk Maxwell)在1864年發(fā)表了《電磁場的動力學理論》,在其中他提出了建立射頻和無線電的電磁場的存在。  位無線電實驗者是海因里?!ず掌潱℉einrich Hertz),他在1886年至1889年之間進行了實驗。

    無線磁感應電報在1890年代得到了證明,當時它被用于列車和軌道旁線圈之間的通信。

    RB Owens在他的1903年美國  736,432號“用于確定相對于預定引導系統(tǒng)的位置的設備”中描述了一種無線導航系統(tǒng)。這個想法是,在通道內航行的船舶會跟隨該通道底部的一根或多根電纜發(fā)出的磁場或電場。有人可能會反對說這是近場感應而不是遠場輻射,但這是無線的,對我來說已經足夠了。

    順便說一句,美國  10,000,000將在2018年發(fā)布。過期的  是有價值的技術檔案。  局的長期目標是通過過期的  在公共領域發(fā)布技術知識。

    查爾斯·D·赫羅德(Charles D. Herrold)于1912年開始在加州圣何塞(San Jose)廣播音樂,并于1921年在圣何塞(San Jose)開設了廣播電臺KQW。與此同時,賓夕法尼亞州匹茲堡(Pittsburgh)的KDKA等在1920年11月的選舉中播出了回歸。

    在真空管出現之前,無線電是電磁機械的。  一個電磁機械無線電發(fā)射器是Varberg無線電臺,該無線電臺仍在17.2kHz的瑞典格賴頓(Grimeton)運行(此Wikipedia頁面上有更多詳細信息)。

    無線電或無線是它自己的世界,以模擬和數字形式表示,兩者都不盡相同。模擬無線電電路不同于主流模擬電路。主流模擬是寬帶的,通??紤]從DC到某個上限的頻率,并且經常在時域中進行分析。相比之下,無線電是窄帶,其帶寬與中心頻率相比較小,通常在頻域中進行分析。

    需要具有窄通帶的差分儀表放大器,無線電工程師可能會用串聯調諧電路代替增益設置電阻器(電感器的電阻將增益設置在通帶的中心,并且電感器需要良好地屏蔽防磁吸):

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    (彼得·特拉諾斯·安德森)

    音頻電路的工作頻率為20Hz至20,000Hz,頻率范圍為1000:1。對于無線電工程師來說,這是超寬帶。無線電通常在1.01:1、1.001:1或什至更窄的頻率范圍內運行。

    對于主流的模擬技術來說,大多數無線電設備的工作頻率都太高了,而晶體管,二極管和真空管只能工作。波長可以與設備的尺寸相媲美;PCB圖則是電路組件的一部分。耿氏二極管是砷化鎵單二極管微波振蕩器,其原因是GaAs中的載流子遷移率在較高電場下較低。

    模數轉換(ADC)是大多數無線電接收的中心。在摩爾斯電碼廣播的早期,接收運營商通過寫下文字字母來進行模數轉換。

    接收操作員有時會受到耳蝸間電導率過高的影響,否則會被稱為耳機之間的短路,并且會誤輸入代碼。

    通過收聽廣播中的語音,我們將聽到的模擬聲音轉換為音素,然后轉換為大腦中的單詞(數字表示)。

    在過去的幾十年中,ADC從無線電接收機系統(tǒng)的輸出一直穩(wěn)定地轉向輸入。到1990年代初,一些無線電接收機的天線處都裝有ADC(我在1993年使用Harris的數字下變頻器芯片制造了一個ADC),其余的信號路徑都是數字的。

    當模數轉換器(ADC)變得足夠快以數字化無線電信號時,制造商發(fā)現了他們不知道的要求-特別是無雜散動態(tài)范圍(SFDR)。

    在廣播之前,ADC制造商認為,所需的線性度足以使其小于  有效位(LSB)的一半,這是因為ADC的每個輸出采樣都將有多達LSB的一半的誤差。量化數字輸出。

    無線電需要更好的性能,因為數字信號處理將平均數千到數百萬個ADC樣本來計算恢復的窄帶信號的每個樣本。這種平均衰減了量化噪聲,但是由于完整的非線性,它留下了寄生響應。因此是SFDR規(guī)范。

    我什至沒有涉及天線和傳播,它們涉及它們自己的大電磁場。


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