無線電原理 吳明權 大同技術學院 資訊管理系.

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1 無線電原理 吳明權 大同技術學院 資訊管理系

2 聲音 bird 世界上有各式各樣的聲音，風聲、雨聲、雷聲，人的聲音，鳥叫、狗叫的聲音，音樂的聲音，機械的聲音……，太多太多了！各位有沒有想過，這麼多的聲音是怎麼產生的呢？而聲音又是如何傳達到我們耳朵裡的？ 聲音的產生 聲音的產生，是因為物體振動的關係，如果一切都是靜止的，那麼也就不會有聲音了！打鼓的鼓聲起因於鼓面的振動，而人的聲音則是因為聲帶振動的關係。各位可以把手放在喉嚨上，發出「啊～」的聲音，你就可以感受到聲帶的振動了！ 聲音的傳播 那物體振動所產生的聲音，是如何傳到我們耳朵裡的呢？ 物體振動會產生一種波，我們把它叫做「聲波」。聲波具有能量，可以藉由空氣或其他物質向外傳送出去。

3 聲音的介質 像空氣這種可以傳遞聲波的物質，我們把它們叫做「介質」。聲波一定要有介質才能傳遞出去，像月球表面幾乎是真空狀態，太空人除非利用對講機，否則是聽不見別人的聲音的。 除了空氣可以傳遞聲音之外，液體（像水）、固體（像木材、玻璃、鋼鐵）等等，也都是聲音的介質，而且因為液體、固體的分子排列得較緊密，因此傳遞聲音的速度都比空氣來得快！聲音在水中的速度大約是在空氣中的五倍，在鋼中則比空氣中快上將近二十倍。所以當我們還看不到、聽不見遠方駛來的火車時，如果把耳朵貼著鐵軌，卻可以聽見火車的隆隆聲，就是因為鐵軌傳聲比空氣快得多的緣故。 　

4 聲音的速度 日常生活中，聲音大都藉由空氣傳播，歷史上第一次測出空氣中的聲速，是在西元1708年的時候。當時一位英國人德罕姆站在一座教堂的頂樓，注視著十九公里外正在發射的大砲，他計算大砲發出閃光後到聽見轟隆聲之間的時間，經過多次測量後取平均值，得到與現在相當接近的聲速數據 － 在 20℃時，每秒可跑 343公尺。 現在我們知道，在同一介質中，溫度會影響聲音傳送的速度，溫度越高，聲速就越快。以空氣為例，溫度每升高１℃，聲速每秒就增快 0.6公尺。所以在０℃時，聲速是每秒 331公尺，而在 15℃時，聲速＝331＋0.6 ×15＝340公尺(/秒)。一般我們就是以 340公尺/秒，作為聲音在空氣中的速度。

5 動物的聽覺 聲音來自物體的振動，它每秒鐘振動的次數就叫做聲波的「頻率」。在物理上，我們把每秒鐘振動一次，稱為１赫茲（１Hz）。人的耳朵，尤其是小孩子，可以聽見 20Hz ～ 20000Hz 之間的聲音，但是到了六十歲左右，大概就只能聽見 12000Hz 以下的聲音了！而像狗、貓、蝙蝠等動物，所能聽見的聲波頻率，就比人類高出了許多！右面是這三種動物的聽覺範圍。 狗 15～50000 Hz 貓 60～65000 Hz 蝙蝠 1000～ Hz

6 聲音三要素:響度、音調、音品 聲音的強弱稱為「響度」，通常以「分貝」(dB)來表示響度的大小 聲音的高低稱為「音調」。
鋼琴(或電子琴)上不同的按鍵可彈出不同音調的聲音。 聲音的獨特性稱為「音品」，又稱「音色」。 不同的發音體產生不同的波形，而形成不同的音品。

7 波長 波長是指在某一固定的頻率裡，沿著波的傳播方向、在波的圖形中，離平衡位置的「位移」與「時間」皆相同的兩個質點之間的最短距離。
在物理學，波長普遍使用希臘字母λ(lambda)來表示。(1) 1.netgames123.blogspot.com/.../blog-post_29.html

8 頻率 衡量聲音、電磁波（例如無線電波或者光）、電信號或者其他波的頻率時，表示每秒重複信號波形的數量通常以符號羅馬字 f 表示，其國際單位為赫茲（Hz）。 設 t 秒內某事件重複發生 n 次，則此事件發生的頻率為 f = n/t 赫茲。 週期定義為重複事件發生的最小時間間隔，以T 表示 頻率也可以週期的倒數表示，即 ：1/T 其中 T 表示週期。 。

9 聲音的高低由振動的頻率決定，頻率越高，聲音就越尖銳。所以，女孩子的發聲頻率通常就比男孩子來得高。
聲音的頻率 聲音的高低由振動的頻率決定，頻率越高，聲音就越尖銳。所以，女孩子的發聲頻率通常就比男孩子來得高。

10 聲波的振動 而聲音的強弱，由聲波的振動幅度（振幅）來決定，振幅越大，表示聲波的能量越高，因此聲音也就越大聲。一般我們用分貝（dB）來表示聲音的響度。

11 音色的差別。 音色的差別。同樣是Ａ（La）這個音，以小提琴拉奏和以鋼琴彈奏，聽起來是不是感覺不一樣呢？這兩種樂器所演奏出來的聲音的差異，就在於音色上的不同，而音色決定於聲波的波形。以右圖的波形來看，就可以發現兩者有明顯的差別。

12 音調 (一)聲音的高低稱為「音調」。 鋼琴(或電子琴)上不同的按鍵可彈出不同音調的聲音。
(二)聲音的音調由發音體的振動頻率決定，頻率愈高則音調愈高。 一般樂器所發出的聲音頻率約為 OHz 之間 人類發出的聲音頻率約為 80-10OOHz 之間。 人類耳朵的聽覺範圍約在 OOHz 之間， 狗的聽覺範圍約在 OOHz 之間。

13 無線電波 無線電波是頻率介於75千赫和約10兆赫之間的電磁波，也作射頻電波，或簡稱射頻、射電。
無線電技術將聲音訊號或其他信號經過轉換，利用無線電波傳播。

14 廣播的傳送技術 調幅 (AM): 在調幅裏，載波訊號幅度會根據輸入訊息的振幅而變化，亦即是說，載波訊號的封套包含訊息
調頻 (FM): 在調頻下，載波訊號頻率會根据輸入的訊息振幅而變化 調制 (Modulation): 調制的目的是為了能以適合和有效的方法去傳遞訊息，並在一個實際環境下，達到最小的失真，在調制過程裏，訊息 (例如聲音或影像) 會改變 解調 (Demodulation): 解調是調制的相反過程，是用來還原經過調制的訊息 ppt\Unit2_Analogue_Trans_Tech_for_Terr_Broadcasting_Ch[1].pdf(1) 1. cd1.edb.hkedcity.net

15 電波的傳播途徑 1.電離層傳播。 2.對流層傳播、 3.地波傳播 廣播系統中的中波調幅廣播，主要靠地波傳播、夜晚天波參加傳播；
短波調幅廣播主要靠天波； 電視和調頻廣播靠空間波傳播。 (1) 1.

16 電波的傳播途徑 1、電離層傳播︰經過電離層的反射式散射到達接收點的電波。利用電離層反射的波段是短波及夜晚中波。
2、對流層傳播︰經過對流層(距地面 10km以內的大氣層)反射或散射的電波。超短波常利用對流層進行遠距離的傳播。此外，地面上的電視和微波波段的電波，從發射點直接到達接收點，收和發兩端點處在直視範圍內，稱為直視傳播。所以也把它歸到對流層傳播。地面直視傳播，是由直射波和地面反射波組成的空間波傳播的。 3、地波傳播︰它是指電波沿地球表面繞射的傳播，長波沿地面繞射傳播的本領最強。白天的中波廣播也是靠地波傳播。實際上，天線幅射出來的電波往往不是以單一形式，既有地波也有天波，但總是以一種傳播形式為主。 傳播途徑(1) 1.

17 GSM 全球行動通訊系統（Global System for Mobile Communications），即GSM
為適應各國無線電頻率分配的不同情況，GSM系統可以在多個不同的頻段工作。 最初的GSM標準定義了900MHz，1800MHz，和1900MHz頻段。此後又補充了850MHz和450MHz，以適合部分地區的需求。世界大部分地區採用900M和1800M

18 手機頻率 我們常用的 GSM 系統的三頻手機，頻率分別是800MGHz、1800MHz 和 1900MHz，從這個頻率上來看，已經和微波爐的微波頻率不同 家裡的無線電話，使用的電磁波頻率差不多就是微波爐的頻率 2400MHz 微波爐的功率可能都上千瓦 ，至少也  800 瓦左右，而無線網路大約只有 0.06 瓦，相差了至少一萬倍以上