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高频信号

编辑:竹笋网互动百科 时间:2020-01-27 05:14:14
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高频信号,顾名思义就是频率较高的信号。在电子学上和高速数字设计领域,分别有不同的判断标准。
中文名
高频信号
定义
频率较高的信号
频段
3——30MHz
信号
PAL制等

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基本信息

中文名
高频信号
定    义
频率较高的信号
频    段
3——30MHz
信    号
PAL制等

高频信号原理

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高频是频率在3——30MHz的信号频率,这只是对高频的狭隘理解。而高频是包括3MHz到X00GHz的频率范围都可以称为高频。电视机在接收受到某一频道的高频信号后,要把全电视信号从高频信号中解调出来,才能在屏幕上重现视频图像。
为了能够在空中传播电视信号,必须把视频全电视信号调制成高频或射频(RF-Radio Frequency)信号,每个信号占用一个频道,这样才能在空中同时传播多路电视节目而不会导致混乱。我国采样PAL制,每个频道占用8MHz的带宽;美国采用NTSC制,电视从2频道至69频道,每个频道的带宽为4MHz,电视信号频带共占用54 MHz至806 MHz的信道。有线电视CATV(Cable Television)的工作方式类似,只是它通过电缆而不是通过空中传播电视信号。

高频信号分类

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1. 甚高频通信系统 (VHF :Very High Frequency ) 使用甚高频无线电波。
它的有效作用范围较短,只在目视范围之内,作用距离随高度变化,在高度为300米时距离为74公里。 是目前民航飞机主要的通信工具,用于飞机在起飞、降落时或通过控制空域时机组人员和地面管制人员的双向语音通信。 起飞和降落时期是驾驶员处理问题最繁忙的时期,也是飞行中最容易发生事故的时间,因此必须保证甚高频通信的高度可靠,民航飞机上一般都装有一套以上的备用系统。
甚高频通信系统由收发机组、控制盒和天线三部分组成。收发机组用频率合成器提供稳定的基准频率,然后和信号一起,通过天线发射出去。接收部分则从天线上收到信号,经过放大、检波、静噪后变成音频信号,输入驾驶员的耳机。 天线为刀形,一般在机腹和机背上都有安装。
甚高频所使用的频率范围按照国际民航组织的统一规定在 118.000~135.975MHZ ,每25KHZ为一个频道,可设置720个频道由飞机和地面控制台选用。
频率具体分配为: 118.000~121.400MHZ、123.675~128.800MHZ和132.025~135.975MHZ三个频段主要用于空中交通管制人员与飞机驾驶员间的通话, 其中主要集中在118.000~121.400MHZ; 121.100MHZ、121.200MHZ用于空中飞行情报服务; 121.500MHZ定为遇难呼救的全世界统一的频道。 121.600~121.925MHZ主要用于地面管制; 值得注意的是通信信号是调幅的,通话双方使用同一频率,一方发送完毕,停止发射等待对方信号。
2、 高频信号系统( HF:High Frequency) 是远距离通信系统。它使用了和短波广播的频率范围相同的电磁波,它利用电离层的反射,因而通信距离可达数千公里,用于飞行中保持与基地和远方航站的联络。使用的频率范围为 2-30MHZ ,每1KHZ为一个频道。大型飞机一般装有两套高频通信系统,使用单边带通信,这样可以大大压缩所占用的频带,节省发射功率。高频通信系统由收发机组、天线耦合器、控制盒和天线组成,它的输出功率较大,需要有通风散热装置。现代民航机用的高频通信天线一般埋入飞机蒙皮之内,装在飞机尾部,不过目前该系统很少使用。

高频信号频率划分

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高低频划分:
极低频 ELF 3KHZ以下
甚低频 VLF 3-30KHZ
低 频 LF 30-300KHZ
中 频 MF 300-3MHZ
高 频 HF 3-30MHZ
甚高频 VHF 30-300MHZ(电视1---12频道)
特高频 UHF 300-3GHZ(电视13频道以上)
超高频 SHF 3G-30GHZ
也有这样划分:
频率按照规定划分,以便有专业的交流语言:
超低频:0.03-300Hz
极低频:300-3000Hz(音频)
甚低频:3-300KHz
但对于高速电子设计工程师来说,理解应当更为深刻,我们除了关心信号的固有频率,还应当考虑信号发射时同时伴随产生的高阶谐波的影响,一般我们使用下面这个公式来做定义信号的发射带宽,有时也称为EMI发射带宽:
F=1/(Tr*π), F是频率(GHz);Tr(纳秒)指信号的上升时间或下降时间。
通常当F>100MHz的时候,就可以称为高频电路。
所以,在数字电路中,是否是高频电路,并不在于信号频率的高低,而主要是取决于上升沿和下降沿。根据这个公式可以推算,当上升时间小于3.185ns左右的时候,我们认为是高频电路。
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