电磁波的发射接收

1、14.3电磁波的发射和接收复习3 3、电磁波的频率和波长之间的关、电磁波的频率和波长之间的关系系: :4 4.电磁振荡的过程:一、无线电波的发射一、无线电波的发射1.要有效发射电磁波，振荡电路须具有要有效发射电磁波，振荡电路须具有如下特点：如下特点：要有足够高的振荡频率。要有足够高的振荡频率。振荡电路的电场和磁场必须分散到尽振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。量辐射出去。2、开放电路：、开放电路： 为了发射电磁波，需要改进振荡电路。为了发射电磁波，需要改进振荡电路。一方面增大电容器极板间距离、减少正对一方面增大电容器极板间

2、距离、减少正对面积；另一方面减少线圈的匝数，以减少面积；另一方面减少线圈的匝数，以减少自感。这样既提高了振荡频率又将磁场和自感。这样既提高了振荡频率又将磁场和电场分散到较大空间。这种电路叫做电场分散到较大空间。这种电路叫做开放开放电路电路。3、由闭合电路变为开放电路： 在实际应用中，开放电路的下部分导线在实际应用中，开放电路的下部分导线通常接地。叫做通常接地。叫做地线地线，上部分导线尽可能分，上部分导线尽可能分散到高处，叫做散到高处，叫做天线天线。电磁波就是通过天线。电磁波就是通过天线和地线所组成的巨大的开放电路发射出去的。和地线所组成的巨大的开放电路发射出去的。 为了使开放电路中产生振为了使

3、开放电路中产生振荡电流，常用如图所示的方法，荡电流，常用如图所示的方法，使振荡器的线圈使振荡器的线圈L2靠近开放振靠近开放振荡电路的线圈荡电路的线圈L1 。当振荡器。当振荡器中产生振荡电流时，由于互感中产生振荡电流时，由于互感作用，就可以在开放振荡电路作用，就可以在开放振荡电路中产生相同频率的振荡电流，中产生相同频率的振荡电流，这种方法叫做这种方法叫做感应耦合感应耦合。 发发 射射 端端 问题：问题：我们要传递的讯号不是等幅高频振我们要传递的讯号不是等幅高频振荡电流，而是一些低频讯号（如：声音讯荡电流，而是一些低频讯号（如：声音讯号频率只有几百至几千赫兹，图象讯号频号频率只有几百至几千赫兹，图

4、象讯号频率也不过上万赫兹率也不过上万赫兹）能否把它们直接发送能否把它们直接发送出去？出去？常用的调制方式有常用的调制方式有调幅和调频调幅和调频两种：两种：1 1、调幅：、调幅：使高频振荡电磁波的振幅随调制信号使高频振荡电磁波的振幅随调制信号而改变叫做调幅而改变叫做调幅. 用用AM表示。表示。 2)调频调频：使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。 用用FM表示。表示。 为了传送声音、文字、图象等信号，首先要为了传送声音、文字、图象等信号，首先要把传递的信号转变成电信号。但这种电信号的把传递的信号转变成电信号。但这种电信号的频率较低，不能直接发

5、射出去，需要将这种低频率较低，不能直接发射出去，需要将这种低频电信号加到高频振荡电流上发射出去。频电信号加到高频振荡电流上发射出去。这种这种要把传递的电信号要把传递的电信号（叫做（叫做调制信号调制信号）加到高频加到高频振荡电路振荡电路（叫做（叫做载波载波）上的过程叫做）上的过程叫做调制调制；进；进行调制的装置叫做行调制的装置叫做调制器调制器。类比：类比：( (电磁波发射电磁波发射汽车运货汽车运货) )“货物货物”要传送的声音、图象等讯要传送的声音、图象等讯号号“装上货物装上货物”的过程的过程调制信号过程调制信号过程A、调幅：、调幅：使高频振荡电磁波的振幅随调制信号而改变叫做调幅使高频振荡电磁波

6、的振幅随调制信号而改变叫做调幅. . 调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。 B、调频：调频：使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。 调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制，通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。 调制调制调频调频调幅调幅声音信号的调制过程：声音信号的调制过程：处在电磁处在电磁波传播空波传播空间的导体间的导体, ,会产生同会产生同频率的感频率的感应电流应电流我们生活我们生活的空间布的空间布满了强弱满了强弱不同的电不同的电磁波磁波, ,我我们又如何们又如何选出自己选出自己所需的无所需的无线电波呢线

7、电波呢? ?二二 、无线电波的接收无线电波的接收二二 、无线电波的接收无线电波的接收 1. 1.当接收电路的当接收电路的固有频率跟接收到的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振接收电路中产生的振荡电流最强（这种现荡电流最强（这种现象叫做象叫做电谐振电谐振）二二 、无线电波的接收无线电波的接收可可变变电电容容 2.使接收电路产生电谐振的过程叫做使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐调谐，能够调谐的接收电路叫做能够调谐的接收电路叫做调谐电路调谐电路。 1. 1.当接收电路的当接收电路的固有频率跟接收到的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，电磁波的频率相同时，接收

8、电路中产生的振接收电路中产生的振荡电流最强（这种现荡电流最强（这种现象叫做象叫做电谐振电谐振）二二 、无线电波的接收无线电波的接收问题问题: :用调谐器接收到的感应电流是调制的高用调谐器接收到的感应电流是调制的高频振荡电流，这样我们就可以感知信号了吗频振荡电流，这样我们就可以感知信号了吗? ?二二 、无线电波的接收无线电波的接收3.3.检波：从接收到的高频振荡中检波：从接收到的高频振荡中“检检”出所携出所携带的信号，叫做带的信号，叫做检波检波，它是调制的逆过程，因，它是调制的逆过程，因此也叫此也叫解调解调。1）电谐振：当接收电路的固有频率跟接）电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率

9、相同时，接收电路中收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。振，相当于机械振动中的共振。2）使接收电路产生电谐振的过程叫做调）使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路。谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路。3 3）检波：从接收到的高频振荡中）检波：从接收到的高频振荡中“检检”出所携带的信号，叫做检波，它是调制出所携带的信号，叫做检波，它是调制的逆过程，因此也叫解调。的逆过程，因此也叫解调。接收过程接收过程:信号信号调制调制振荡电流振荡电流发射发射调谐电路调谐电路解调解调输出输出

10、无线电波发射和接受流程图无线电波发射和接受流程图无线电波的发射无线电波的发射无线电波的接收无线电波的接收声音信号的传送话筒前的人振荡器信号发射机房电视信号发射塔上的信号发射天线无线电信号发射塔彩塔接收天线电报大楼上的接收天线 收音机内的接收装置就是一个简单的调谐电路三、无线电波三、无线电波 1 1、无线电技术中使用的电磁波叫无线电波、无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。 2 2、无线电波的波长从几毫米到几十千米不等。、无线电波的波长从几毫米到几十千米不等。 根据波长（或频率）又可以把无根据波长（或频率）又可以把无线电波分成长波、中波、中短波、短波和线电波分成长波、中波、中短波、短波和微波等几个

11、波段。微波等几个波段。 三三. .无线电波的无线电波的波段波段分布（根据：波长分布（根据：波长/ /频率）频率）2.无线电波的传播方式：无线电波的传播方式：长波长波短波短波微波微波微波微波问题讨论问题讨论: :为什么为什么不同波段不同波段的无线电电波采用的无线电电波采用不同不同的传播方式的传播方式? ?知识拓展知识拓展长波长波: :波长较长，容易产生波长较长，容易产生衍射衍射现象。现象。长波在地面传播时能绕过障碍物长波在地面传播时能绕过障碍物（大山、高大建筑物（大山、高大建筑物）长波长波长波长波容易被电离层吸收；容易被电离层吸收；短波短波容易被电离层反射；容易被电离层反射；微波微波容易穿过电离

12、层。容易穿过电离层。短波短波微波微波: 频率很高；频率很高； 直线传播。直线传播。微波微波【例【例1 1】为了使需要传递的信号发射到远方，必】为了使需要传递的信号发射到远方，必须对振荡电流进行须对振荡电流进行 （ ） A A调制调制 B.B.放大放大 C.C.调谐调谐 D.D.检波检波 A【例【例2 2】用一平行板电容器和一个线圈组成】用一平行板电容器和一个线圈组成LCLC振振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是做法是 （ ）A.A.增大电容器两极板间的距离增大电容器两极板间的距离B.B.减小电容器两极板间的距离减小电容器两极板间的距离C.C.减小电容器两极板正对面积减小电容器两极板正对面积D.D.在电容器两极板间加入电介质在电容器两极板间加入电介质 BD【例【例3 3】一个】一个LCLC接收回路，若要从接收较高频接收回路，若要从接收较高频率的电磁波变到接收较低频率的电磁波，下列率的电磁波变到接收较低频率的电磁波，下列调节正确的是调节正确的是 （ ）A.A.增加谐振线圈的匝数增加谐振线圈的匝数B.B.在线圈中插入铁芯在线圈中插入铁芯C.C.降低电源电压降