2020-09-25 02:34:33

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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。

基本信息

  • 中文名称

    高频信号

  • 外文名称

    High frequency signal

  • 定义

    频率较高的信号

  • 频段

    与划分方式有关

折叠 编辑本段 原理

高频是频率在3 ~ 30MHz 之间的信号频率,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。我国采用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。

折叠 编辑本段 分类

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,不过该系统很少使用。

折叠 编辑本段 频率划分

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 0.3 ~ 3MHZ

高频 HF 3 ~ 30MHZ

甚高频 VHF 30 ~ 300MHZ(电视1---12频道)

特高频 UHF 0.3 ~ 3GHZ(电视13频道以上)

超高频 SHF 3 ~ 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(单位 GHz),Tr 指信号的上升时间或下降时间(单位 ns)。

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的宽度。根据这个公式可以推算,当上升或者下降的时间小于 10/π ns的时候,我们就认为是高频电路。

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