電磁波的發(fā)射接收

1、14.3電磁波的發(fā)射和接收復(fù)習(xí)3 3、電磁波的頻率和波長之間的關(guān)、電磁波的頻率和波長之間的關(guān)系系: :4 4.電磁振蕩的過程:一、無線電波的發(fā)射一、無線電波的發(fā)射1.要有效發(fā)射電磁波，振蕩電路須具有要有效發(fā)射電磁波，振蕩電路須具有如下特點：如下特點：要有足夠高的振蕩頻率。要有足夠高的振蕩頻率。振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，這樣才能有效地把能可能大的空間，這樣才能有效地把能量輻射出去。量輻射出去。2、開放電路：、開放電路： 為了發(fā)射電磁波，需要改進(jìn)振蕩電路。為了發(fā)射電磁波，需要改進(jìn)振蕩電路。一方面增大電容器極板間距離、減少正對一方面增大電容器極板間

2、距離、減少正對面積；另一方面減少線圈的匝數(shù)，以減少面積；另一方面減少線圈的匝數(shù)，以減少自感。這樣既提高了振蕩頻率又將磁場和自感。這樣既提高了振蕩頻率又將磁場和電場分散到較大空間。這種電路叫做電場分散到較大空間。這種電路叫做開放開放電路電路。3、由閉合電路變?yōu)殚_放電路： 在實際應(yīng)用中，開放電路的下部分導(dǎo)線在實際應(yīng)用中，開放電路的下部分導(dǎo)線通常接地。叫做通常接地。叫做地線地線，上部分導(dǎo)線盡可能分，上部分導(dǎo)線盡可能分散到高處，叫做散到高處，叫做天線天線。電磁波就是通過天線。電磁波就是通過天線和地線所組成的巨大的開放電路發(fā)射出去的。和地線所組成的巨大的開放電路發(fā)射出去的。 為了使開放電路中產(chǎn)生振為了使

3、開放電路中產(chǎn)生振蕩電流，常用如圖所示的方法，蕩電流，常用如圖所示的方法，使振蕩器的線圈使振蕩器的線圈L2靠近開放振靠近開放振蕩電路的線圈蕩電路的線圈L1 。當(dāng)振蕩器。當(dāng)振蕩器中產(chǎn)生振蕩電流時，由于互感中產(chǎn)生振蕩電流時，由于互感作用，就可以在開放振蕩電路作用，就可以在開放振蕩電路中產(chǎn)生相同頻率的振蕩電流，中產(chǎn)生相同頻率的振蕩電流，這種方法叫做這種方法叫做感應(yīng)耦合感應(yīng)耦合。 發(fā)發(fā) 射射 端端 問題：問題：我們要傳遞的訊號不是等幅高頻振我們要傳遞的訊號不是等幅高頻振蕩電流，而是一些低頻訊號（如：聲音訊蕩電流，而是一些低頻訊號（如：聲音訊號頻率只有幾百至幾千赫茲，圖象訊號頻號頻率只有幾百至幾千赫茲，圖

4、象訊號頻率也不過上萬赫茲率也不過上萬赫茲）能否把它們直接發(fā)送能否把它們直接發(fā)送出去？出去？常用的調(diào)制方式有常用的調(diào)制方式有調(diào)幅和調(diào)頻調(diào)幅和調(diào)頻兩種：兩種：1 1、調(diào)幅：、調(diào)幅：使高頻振蕩電磁波的振幅隨調(diào)制信號使高頻振蕩電磁波的振幅隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)幅而改變叫做調(diào)幅. 用用AM表示。表示。 2)調(diào)頻調(diào)頻：使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)頻。使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)頻。 用用FM表示。表示。 為了傳送聲音、文字、圖象等信號，首先要為了傳送聲音、文字、圖象等信號，首先要把傳遞的信號轉(zhuǎn)變成電信號。但這種電信號的把傳遞的信號轉(zhuǎn)變成電信號。但這種電信號的頻率較低，不能直接發(fā)

5、射出去，需要將這種低頻率較低，不能直接發(fā)射出去，需要將這種低頻電信號加到高頻振蕩電流上發(fā)射出去。頻電信號加到高頻振蕩電流上發(fā)射出去。這種這種要把傳遞的電信號要把傳遞的電信號（叫做（叫做調(diào)制信號調(diào)制信號）加到高頻加到高頻振蕩電路振蕩電路（叫做（叫做載波載波）上的過程叫做）上的過程叫做調(diào)制調(diào)制；進(jìn)；進(jìn)行調(diào)制的裝置叫做行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器調(diào)制器。類比：類比：( (電磁波發(fā)射電磁波發(fā)射汽車運貨汽車運貨) )“貨物貨物”要傳送的聲音、圖象等訊要傳送的聲音、圖象等訊號號“裝上貨物裝上貨物”的過程的過程調(diào)制信號過程調(diào)制信號過程A、調(diào)幅：、調(diào)幅：使高頻振蕩電磁波的振幅隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)幅使高頻振蕩電磁波

6、的振幅隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)幅. . 調(diào)幅廣播(AM)一般使用中波和短波波段。 B、調(diào)頻：調(diào)頻：使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)頻。使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號而改變叫做調(diào)頻。 調(diào)頻廣播(FM)和電視廣播都采用調(diào)頻的方法來調(diào)制，通常使用微波中的甚高頻(VHF)和超高頻(UHF)波段。 調(diào)制調(diào)制調(diào)頻調(diào)頻調(diào)幅調(diào)幅聲音信號的調(diào)制過程：聲音信號的調(diào)制過程：處在電磁處在電磁波傳播空波傳播空間的導(dǎo)體間的導(dǎo)體, ,會產(chǎn)生同會產(chǎn)生同頻率的感頻率的感應(yīng)電流應(yīng)電流我們生活我們生活的空間布的空間布滿了強(qiáng)弱滿了強(qiáng)弱不同的電不同的電磁波磁波, ,我我們又如何們又如何選出自己選出自己所需的無所需的無線電波呢線

7、電波呢? ?二二 、無線電波的接收無線電波的接收二二 、無線電波的接收無線電波的接收 1. 1.當(dāng)接收電路的當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)（這種現(xiàn)蕩電流最強(qiáng)（這種現(xiàn)象叫做象叫做電諧振電諧振）二二 、無線電波的接收無線電波的接收可可變變電電容容 2.使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路調(diào)諧電路。 1. 1.當(dāng)接收電路的當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，電磁波的頻率相同時，接收

8、電路中產(chǎn)生的振接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)（這種現(xiàn)蕩電流最強(qiáng)（這種現(xiàn)象叫做象叫做電諧振電諧振）二二 、無線電波的接收無線電波的接收問題問題: :用調(diào)諧器接收到的感應(yīng)電流是調(diào)制的高用調(diào)諧器接收到的感應(yīng)電流是調(diào)制的高頻振蕩電流，這樣我們就可以感知信號了嗎頻振蕩電流，這樣我們就可以感知信號了嗎? ?二二 、無線電波的接收無線電波的接收3.3.檢波：從接收到的高頻振蕩中檢波：從接收到的高頻振蕩中“檢檢”出所攜出所攜帶的信號，叫做帶的信號，叫做檢波檢波，它是調(diào)制的逆過程，因，它是調(diào)制的逆過程，因此也叫此也叫解調(diào)解調(diào)。1）電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接）電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率

9、相同時，接收電路中收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動中的共振。振，相當(dāng)于機(jī)械振動中的共振。2）使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)）使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。3 3）檢波：從接收到的高頻振蕩中）檢波：從接收到的高頻振蕩中“檢檢”出所攜帶的信號，叫做檢波，它是調(diào)制出所攜帶的信號，叫做檢波，它是調(diào)制的逆過程，因此也叫解調(diào)。的逆過程，因此也叫解調(diào)。接收過程接收過程:信號信號調(diào)制調(diào)制振蕩電流振蕩電流發(fā)射發(fā)射調(diào)諧電路調(diào)諧電路解調(diào)解調(diào)輸出輸出

10、無線電波發(fā)射和接受流程圖無線電波發(fā)射和接受流程圖無線電波的發(fā)射無線電波的發(fā)射無線電波的接收無線電波的接收聲音信號的傳送話筒前的人振蕩器信號發(fā)射機(jī)房電視信號發(fā)射塔上的信號發(fā)射天線無線電信號發(fā)射塔彩塔接收天線電報大樓上的接收天線 收音機(jī)內(nèi)的接收裝置就是一個簡單的調(diào)諧電路三、無線電波三、無線電波 1 1、無線電技術(shù)中使用的電磁波叫無線電波、無線電技術(shù)中使用的電磁波叫無線電波。 2 2、無線電波的波長從幾毫米到幾十千米不等。、無線電波的波長從幾毫米到幾十千米不等。 根據(jù)波長（或頻率）又可以把無根據(jù)波長（或頻率）又可以把無線電波分成長波、中波、中短波、短波和線電波分成長波、中波、中短波、短波和微波等幾個

11、波段。微波等幾個波段。 三三. .無線電波的無線電波的波段波段分布（根據(jù)：波長分布（根據(jù)：波長/ /頻率）頻率）2.無線電波的傳播方式：無線電波的傳播方式：長波長波短波短波微波微波微波微波問題討論問題討論: :為什么為什么不同波段不同波段的無線電電波采用的無線電電波采用不同不同的傳播方式的傳播方式? ?知識拓展知識拓展長波長波: :波長較長，容易產(chǎn)生波長較長，容易產(chǎn)生衍射衍射現(xiàn)象?，F(xiàn)象。長波在地面?zhèn)鞑r能繞過障礙物長波在地面?zhèn)鞑r能繞過障礙物（大山、高大建筑物（大山、高大建筑物）長波長波長波長波容易被電離層吸收；容易被電離層吸收；短波短波容易被電離層反射；容易被電離層反射；微波微波容易穿過電離

12、層。容易穿過電離層。短波短波微波微波: 頻率很高；頻率很高； 直線傳播。直線傳播。微波微波【例【例1 1】為了使需要傳遞的信號發(fā)射到遠(yuǎn)方，必】為了使需要傳遞的信號發(fā)射到遠(yuǎn)方，必須對振蕩電流進(jìn)行須對振蕩電流進(jìn)行 （ ） A A調(diào)制調(diào)制 B.B.放大放大 C.C.調(diào)諧調(diào)諧 D.D.檢波檢波 A【例【例2 2】用一平行板電容器和一個線圈組成】用一平行板電容器和一個線圈組成LCLC振振蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長，可采用的蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長，可采用的做法是做法是 （ ）A.A.增大電容器兩極板間的距離增大電容器兩極板間的距離B.B.減小電容器兩極板間的距離減小電容器兩極板間的距離C.C.減小電容器兩極板正對面積減小電容器兩極板正對面積D.D.在電容器兩極板間加入電介質(zhì)在電容器兩極板間加入電介質(zhì) BD【例【例3 3】一個】一個LCLC接收回路，若要從接收較高頻接收回路，若要從接收較高頻率的電磁波變到接收較低頻率的電磁波，下列率的電磁波變到接收較低頻率的電磁波，下列調(diào)節(jié)正確的是調(diào)節(jié)正確的是 （ ）A.A.增加諧振線圈的匝數(shù)增加諧振線圈的匝數(shù)B.B.在線圈中插入鐵芯在線圈中插入鐵芯C.C.降低電源電壓降