减弱器

GPS信号基础振荡器电磁能量链

发布时间:2024/8/12 14:06:06   
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26.振荡器电子测距仪(EDM)和全球定位系统(GPS)中使用的时间测量装置都是普通时钟。准确地称它们为振荡器或频率标准。换句话说,它们不是产生一系列稳定的可听见的嘀嗒声,而是通过以极有规律的间隔切断一束连续的电磁能量来计时。得到了一系列稳定的波长,奠定了调制载波的基础。例如,电影放映机中快门的动作类似于EDM振荡器产生相干光束调制。考虑特定频率的可见光通过电影放映机,它被快门切断,快门是一个以恒定速度旋转的半个金属圆盘,交替地关闭和打开光线。换句话说,快门将连续光束切割成相等的片段。每一段片段开始时,快门关闭,光束完全被挡住。当快门打开时,光束逐渐显露出来。光的强度会增加到最大,然后随着快门的逐渐关闭再次降低。光不是简单地开或关,而是逐渐增强和减弱。在这个类比中,光束是载体,它的波长比由快门产生的载波调制的波长要短得多。这种调制可以用正弦波来表示。当光线被快门切断时,波长就开始了。第一个最小值称为0°相位角。当快门完全打开时,第一个最大值称为90°相位角。当快门再次关闭时,它在°相位角时返回到最小值,但波长还没有完成。继续通过第二次快门打开,°,第二次关闭,度。°的相位角标志着一个波长的结束和下一个波长的开始。每个其他最低点之间的时间和距离,从0°到°相位角间是一个完整波长,通常用希腊字母λ表示,见图1所示。只要振荡器的速率非常稳定,每个调制波开始和结束之间的长度和经过的时间都是相同的。图1完整波长27.电磁能量链GPS振荡器有时被称为时钟,由于调制载波的频率(单位为赫兹),能够表示波长的开始和结束时间,这样就建立了波长与距离之间的关系。波长度可近似地表示为:图2波长近似公式例如,如果EDM传输的调制载波频率为9.84MHz,光速约为,,m/s(更准确的值为,,m/s,但为了方便起见,此处将使用近似的,,m/s),则调制后的波长约为30.49米长,约英尺。图3波长计算实例由EDM发出的调制载波可看作由电磁能量构成的甘特链(Gunterchain),而不是电线连接而成的甘特链。每个电磁链完整的链路都有特定频率的波长。EDM和反射棱镜间测量用双倍电子链,当调制载波从EDM产生到反射棱镜后,它会返回到EDM处。光线整个行程相当于两倍的距离,可简单地除以2即可,但是,与测量员使用前一个甘特链一样,不能依赖于某个特定的测量结果,而这个测量结果恰好位于完整链(或波长)的末端。测量结果更可能在链路(或波长)的某个部分结束。核心问题是,这究竟在哪里?后续将进一步解释。

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