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业余卫星通信中的多普勒效应

时间:2022-10-29 百科知识 版权反馈
【摘要】:在上一节中,同学们已经对卫星通信过程中的多普勒效应有了一些了解,知道了它对高速移动中的无线电通信会有影响。简单地说,多普勒效应就是波源和观察者有相对运动发生时,观察者接受到的频率与波源发出的频率不相同的现象[1]。这一科学现象最初是由奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。多普勒效应在无线电波的传输过程中同样存在。多普勒效应在天文研究、航天航空、导航测速等领域有广泛的应用。

5.3 业余卫星通信中的多普勒效应

在上一节中,同学们已经对卫星通信过程中的多普勒效应有了一些了解,知道了它对高速移动中的无线电通信会有影响。简单地说,多普勒效应就是波源和观察者有相对运动发生时,观察者接受到的频率与波源发出的频率不相同的现象[1]。在日常生活中,同学们如果能仔细观察,可以发现很多多普勒现象,如:远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细(即频率变高,波长变短);而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉(即频率变低,波长变长),见图5-6。当鸣笛的汽车(特别是F1赛车发动机的轰鸣声)高速通过(见图5-7)或飞机正在起飞时的发动机声,你可以察觉其中的音频声调的变化。这就是多普勒效应。这一科学现象最初是由奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。多普勒效应在无线电波的传输过程中同样存在。多普勒效应在天文研究、航天航空、导航测速等领域有广泛的应用。

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图5-6 火车多普勒效应示意图

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图5-7 汽车多普勒效应示意图

多普勒效应的计算公式表示为:F= f0(1+V/C)

其中:F指观测点收到的频率;f0指波源的频率;V是指波源与观测点之间的相对速度(如波源在接近观测点的过程中是正,远离为负);C指无线电波速度。

在一般情况下,“希望一号”卫星信标接收时地面观测点时的频率变化情况如下(表5 1):

表5-1 希望星信标接收频率变化表

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