无线电波和无线电通信知识讲解

无线电波和无线电通信【学习目标】知道无线电波可以在真空中传播，它的速度等于光速。知道无线电波的波长、频率以及它们之间的定性关系。知道无线电波的几个主要波段，它们的传播特点和主要用途。知道什么是模拟信号、调频、调幅和调谐。【要点梳理】要点一、无线电波1、定义：电磁波中用于播送、电视和移动的频率为数百千赫至数百兆赫的那局部，叫作无线电波。2.无线电波主要可分为四个波段：长波、中波、短波、微波。要点诠释：无线电波是电磁波的一种，电磁波是由变化的磁场产生的，它的频率范围为30HZ～1019HZ。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线都电磁波，但它们处在不同的频率范围无线电波与声波一样也有不同的频率，不同的频率对应不同的波长，频率越高，波长越短，反之，频率越低，波长越长。要点二、无线电波的传播及应用无线电波传播的特点：与光的传播一样，不需要介质，可在真空中传播，在真空中的传播速度等于光速c=3×108m/s，在空气中的传播速度与在真空中的传播速度几乎一样。无线电波也具有能量，但在沿地球外表四周的空间传播时能量会不断损失，而且频率越高(波长越短)能量损失越大；频率越低(波长越长)能量损失越小。频率越高，传递信息就越多。波长越长，如长波、中波，能绕过障碍物的本领越大。波长短，如短波、微波，遇较大的障碍物不能绕过，会受到阻挡。微波遇到障碍物会发生反射，还能穿过电离层。不同频率范围的无线电波的传播特点和应用长波长波中波短波特点好。电播送。传播，晚上可依靠电离层的反射来传播。所以昼夜信号强度差比较大性差。应用长波多用于潜艇、远洋航行的通信。中波多用于城市播送、电报通信。收音机上的中波段〔MW〕就是承受中波的无线电波。远距离播送通信。收音机上的短波〔SW〕就是承受短波的无线电波。微波且能穿过电离层。③遇到障碍物会发生反射。 加热要点诠释：无线电波的频率范围及应用如下图。无线电波的三种传播方式，如下图。在地球赤道平面上的三颗同步卫星根本上就可以实现全球通信，如下图。要点三、无线电通信以播送电视为例〔如图，与运输货物进展类比：货物装箱话筒〔拾音器：将声音转换成与声音变化相全都的电信号〔音频信号；摄像机：将画面转换成与画面颜色、明暗变化相全都的电信号〔视频信号〕2.装机调制器：使无线电波随模拟信号而转变，将模拟信号装载到无限电波上。调制有两种技术：①调幅AM：使无线电波的振幅随模拟信号转变。②调频FM：使无线电波的频率随模拟信号转变。起飞、飞行放大器：调制后的无线电波经放大后放射。降落调谐器：将所需频率的无线电波从大量不同频率中的无线电波中选择出来，也就是选择不同频率的电台节目。卸箱解调器：将所接收到的无线电波中分别出所需的模拟信号。开箱取物放大器：模拟信号经放大器放大后，由扬声器复原成声信号，由显象管复原成光信号。要点诠释：模拟信号：音频信号和视频信号叫做模拟信号。调频播送和电视伴音均承受调频技术，并使用微波中的甚高频〔VHF〕和超高频〔UHF〕频段传送信号。不同的播送电台、电视台用不同频率的无线电波放射不同的模拟信号。因此，接收设备首先必需将所需频率的无线电波从大量不同频率的无线电波中选择出来，这一过程叫做调谐。要点四、信息高速大路现代“信息高速大路”是微波通信、卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称。要点诠释：1.10m—1mm30MHZ～3×105MHZ率高，其性质更接近光波，大致沿直线传播，所以需要在高处架设微波中继站来接转电磁波信号。优点：通信容量大，传输稳定，抗灾力量强等。缺点：使用微波通信简洁被窃听，保密性较差。2、卫星通信：卫星通信是微波通信的手段之一。优点：卫星通信具有掩盖面大，通信距离长，不受地理环境限制，以及投资少，见效快等独特的优点。〔1〕卫星造价较高2〕卫星通信会有零点几秒的时间延迟。3、光纤通信：光纤通信通过激光在光导纤维中传输信号。优点：频带宽，容量大，中继距离长，抗干扰性好，保密性强，本钱低，传输质量高。缺点：架设线路受地理条件限制、光缆易被拉断。卫星通信和光纤通信相辅相成，成为现代“信息高速大路”的两大支柱，以下图表示同时承受两种通信方式越洋传递电子邮件的过程。固然，越洋光缆能使全部过程实现光纤通信。【典型例题】类型一、无线电波的传播和应用以下关于无线电波在真空中传播的说法正确的选项是 〔 〕A.频率越高的无线电波，传播速度越快B.频率越低的无线电波，传播速度越快C.频率不同的无线电波，传播速度一样D.频率不同的无线电波，传播速度也不同【答案】Cc=3×108m/s，与无线电波的频率无关。【总结升华】此题考察了无线电波的传播。举一反三：【变式】长波在真空中的传播速度是 m/s，这个速度与 在真空中传播的速度一样在空气中的传播速度近似等于 千米/秒。【答案】3×108；光；3×1052.在无线电波的四个波段中，只能沿着地球外表传播的是〔 〕A. 长波 B. 中波 C. 短波 D. 微波【答案】A【解析】长波适宜沿地球外表传播。中波在白天被电离层几乎全部吸取，因此，适宜沿地球外表传播，晚上可依靠电离层的反射来传播。短波主要依靠电离层的反射来传播。微波只能像光一样沿直线传播，且能穿过电离层,微波遇到障碍物会发生反射。所以选A。【总结升华】此题考察了无线电波中四个波段的传播特点。3.中心电视台第四套节目的图象频率为77.25MHz，波长为λ ，伴音的频率为83.75MHz，波长为λ ，1 2那么λ λ 〔>、、=。1 2【答案】>【解析】不同的频率对应不同的波长，频率越高，波长越短，反之，频率越低，波长越长。因为77.25MHz<83.75MHz,所以λ >λ 。1 2【总结升华】此题考察了频率和波长之间定性的关系。举一反三：【变式无线电播送是通过 传播信息的收音机上标有中波和短波波段中波与短波相比 的频率较高。【答案】无线电波；短波【解析】无线电播送是通过无线电波传播信息的；中波与短波相比，短波的波长更短，短波的频率较高。类型二、无线电通信4.飞机飞行时始终要与地面指挥保持亲热联系，飞行员与指挥员联络的信息是通过〔〕A．无线电波传递 B．红外线传递 C．光导纤维传递 D．超声波传递【答案】A【解析】由于声音的传播需要介质，太空中无空气，声音不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，因此飞行员与指挥员联络的信息是通过电磁波进展沟通的，无线电波就是利用电磁波来工作的。应选A。【总结升华】此