电磁波和无线电技术的学习.doc

1/电磁波的发展史1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定了电磁波的存在，推导出电磁波与光具有同样的传播速度。 1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后，1898年， 马可尼又进行了许多实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电磁波，它们的本质完全相同，只是波长和频率有很大的差别。2/电磁波的危害 电磁波具有能量，电磁波是一种物质。电磁辐射危害；电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和积累效应等。 热效应：人体内70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到身体其他器官的正常工作。 非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁波的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即遭到破坏，人体正常循环机能会遭受破坏。 累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态或危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也会诱发想不到的病变，应引起警惕！ 4/电磁波对人体危害的主要表现（1） 中枢神经系统 研究人员指出，人脑对电磁场非常敏感。人脑实质上是一个低频振荡器，极易受到频率为数十赫兹的电力频段电磁场的干扰。外加电磁场可以破坏生物电的自然平衡，使生物电传递的信息受到干扰，可以出现头晕、头疼、多梦、失眠、易激动、易疲劳、记忆力减退等主要症状，还可以出现舌颤、脸颤、脑电图频率和振幅偏低等客观症状。 （2） 心血管系统 人们已经观察到电磁辐射会引起血压不稳和心律不齐，高强度微波连续照射可使人心律加快、血压升高、呼吸加快、喘息、出汗等，严重时可以使人出现抽搐和呼吸障碍，直至死亡。 （3） 血液系统 在电磁辐射的作用下，常会出现多核白细胞，嗜中性白细胞、网状白细胞增多而淋巴细胞减少的现象。人们还发现某些动物在低频电磁场的作用下有产生白血病的可能。血液生化指标方面则出现胆固醇偏高和胆碱酯酶活力增强的趋势。 （4） 内分泌系统 在电磁场的作用下人体可发生甲状腺技能的抑制，皮肤肾上腺功能障碍。其改变程度取决于电场强度和照射时间。 （5） 生殖系统和遗传效应 动物实验证明：白鼠在5KV/M的电场的作用下，雌雄两性的生殖能力都会下降。人类在大功率的微波作用下，可导致不育或女孩的出生率明显增加。父母一方曾长期受到微波辐射的，其子女中畸形的发病率明显增加。 （） 对视觉系统的影响 眼组织含有大量的水份，易吸收电磁辐射功率，而且眼的血流量少，故在电磁辐射作用下，眼球的温度易升高温度升高是造成产生白內障的主要条件，温度上升导致眼晶状髓蛋白质凝固，多数学者认为，较低強度的微波长期作用，可以加速晶狀髓的衰老和混浊，并有可能使有色视野缩小和暗适应時间延长，造成某些视觉障凝此外，长期低強度电磁辐射的作用，可促使视觉疲劳，眼感到不舒应和眼感干燥等现象 。（7） 诱发癌症 典型的事件是1976年美国驻莫斯科大使馆。前苏联为了监听使馆的通信联络情况。向美国大使馆内发射微波，由于工作人员长期处于微波的环境之中，结果313人中64人淋巴细胞平均数高44%，与15位妇女得了腮腺癌。 5、电磁波治疗仪 低频治疗仪： 主要有三种生理和治疗作用：1、兴奋神经肌肉组织2、促进局部血液循环3、镇痛这三种重要作用中频治疗仪：电脑中频治疗仪每天做治疗时间不宜过长，尽量采取多次少时的方法 适用范围：对常见的颈椎、膝、脊柱、髋、踝等负重关节易产生的骨性关节炎和腰椎间盘突出症，具有止痛、改善血液循环和消炎的作用高频治疗仪： 高频治疗仪主要运用到医院，像微波治二：无线电 无线电是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，1、无线电的开始1894年，20岁的意大利青年马可尼从杂志上读到悼念赫兹的文章和他生前的感人事迹，受到极大启发：“如果利用赫兹发现的电磁波，不需要导线也可以实现远距离通信了”。马可尼为自己的大胆设想所激动下宏愿，决心开拓无线电通信事业，把赫兹的研究成果付诸实际应用。在家人的支持下，马可尼就在自己家中进行实验，他用赫兹的火花放电器作发射机，用布朗利的金属粉未检波器作接收机经过一个多月的努力，终于完成了电磁波的发送和接收实验，并在实验中发现，利用天线可使发射距离增加。经过反复试验、改进，在1895年，马可尼成功地进行了约3公里的无线电通信。几乎与马可尼同时，俄罗斯军官波波夫也研制成功了一台无线电收发报机。由于马可尼发明了无线电报装置，实现了人类史上第一次远距离无线电通信，为此，他在1909年荣获诺贝尔物理学奖，与波波夫同被人们誉为“无线电之父”。 2、无线电波也和光波一样有四种特性：它能被物体吸收、反射、散射及折射。当电磁波前进时，遇金属物，则有一部分被吸收，有一部分即反射，且金属物与电子线波在不垂直又不平行之方向者，电磁波就发生散射。当电磁波经过不同的介质时，将发生折射的现象。 3、无线电的传播途径分为五类：（1）地波传播：地波传播是指电磁波沿地球表面饶射传播。（2）电离层传播:由于太阳和各种宇宙射线的辐射，引起空气分子的电离，而形成了电离层。（3）空间传播：也就是直发射天线和接收天线必须在视距范围内，这时电波由直射波和地面反射波组成相干传播，因此接收点的场强为二者之和。这种传播方式用于超短波和微波通信。（4）对流层的传播：从地面上升到离开地面大约10Km的范围称为对流层。5）外球层传播：离开地面900-1200Km的高度称为外球层。4、无线电技术的应用 （1）无线电波做红娘 25年后人类和外星人一线牵新华网上海频道月日消息：人类“追求”外星人有最新进展了！近日美国“外星生物情报研究所”（SET1）的高级太空科学家萧斯塔克透露，科学家可望在未来25年内找到外星人。这意味着人类追求外星人的“爱情长跑”终于告了一个段落，专家称“红娘”是无限电波。但这个外星人不是和我们握手或打仗，只是通过无线电波我们能够探测到外星人发出的信号。目前，地球人与外星人交流的唯一途径只有无线电通讯。而且它是最快速的，每秒大约30万公里。有了信号就成功了一大半 ，能探测到外星人发出的信号，就等于人类能够知道它们在哪个星球上，怎样联系它们。 （2） 通信* 声音广播的最早形式是航海无线电报。* 调幅广播可以传播音乐和声音。 * 调频广播的边带可以用来传播数字信号如，电台标识、节目名称简介、网址、股市信息等。在有些国家，当被移动至一个新的地区后，调频收音机可以自动根据边带信息自动寻找原来的频道。 * 航海和航空中使用的话音电台应用VHF调幅技术。这使得飞机和船舶上可以使用轻型天线。（3） 电话： 蜂窝电话或移动电话是当前最普遍应用的无线通信方式。 （4） 电视 * 通常的模拟电视信号采用将图像调幅，伴音调频并合成在同一信号中传播。* 数字电视采用图像压缩技术，由此大约仅需模拟电视信号一半的带宽。 （5）紧急服务* 无线电紧急定位信标 （emergency position indicating radio beacons，EPIRBs）， 紧急定位发射机或个人定位信标是用来在紧急情况下对人员或测量通过卫星进行定位的小型无线电发射机。它的作用是提供给救援人员目标的精确位置，以便提供及时的救援。（6）数据传输* 数字微波传输设备、卫星等通常采用正交幅度调制（QAM）。QAM调制方式同时利用信号的幅度和相位加载信息。这样，可以在同样的带宽上传递更大的数据量。 * 蓝牙（Bluet