3　電磁波的發(fā)射和接收

1、授課：廖旭東,思考,1. 麥克斯韋的電磁場理論的兩大觀點。 2. 怎樣變化的電場才能形成電磁波？ 3. 電磁波是怎樣發(fā)射和傳播的？能否用如圖的LC振蕩電路發(fā)射電磁波？,一、無線電波的發(fā)射：,1. 要有效的發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有如下特點： （1）要有足夠高的振蕩頻率 （2）開放電路-振蕩電路的電場和磁場必須 分散到盡可能大的空間,無線電波的發(fā)射,【思考】我們要傳遞的信號不是等幅高頻振蕩電流，而是一些低頻信號（如：聲音信號頻率只有幾百至幾千赫茲，圖象信號頻率也不過上萬赫茲）能否把它們直接發(fā)送出去？,類比：（調(diào)制裝車）,【思考】我們要傳遞的信號不是等幅高頻振蕩電流，而是一些低頻信號（如：聲音信

2、號頻率只有幾百至幾千赫茲，圖象信號頻率也不過上萬赫茲）能否把它們直接發(fā)送出去？,調(diào)制：將低頻電流信號加載到高頻電流信號的過程,2.發(fā)射過程：,(1)在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變叫調(diào)制。 (2)使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅； (3)使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻。,調(diào)制可分為：,調(diào)幅,調(diào)頻,2.發(fā)射過程：,(1)在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變叫調(diào)制。 (2)使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅； (3)使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻。,調(diào)幅廣播(AM): 中波和短波波段；調(diào)頻廣播(FM): 微波（甚高頻和超高頻波段）,調(diào)幅波的形成：,聲音信號的調(diào)

3、制過程：,二、無線電波的接收,無線電波遇到導(dǎo)體，由電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)高頻電流。,調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程,電諧振類似機械振動中的什么？,滿足什么條件的電磁波被接收？,無線電波的發(fā)射與接收：,選出的高頻信號能發(fā)聲、顯像嗎？,檢波：將低頻電流信號從高頻信號中取出來的過程,檢波也稱為解調(diào)，是調(diào)制的逆過程,類比：（解調(diào)卸貨）,接收,調(diào)諧,檢波（解調(diào)）,全過程示意圖,高頻載波信號,調(diào)制,發(fā)射,接收 調(diào)諧,解調(diào) 檢波,還原,思考：電磁波的發(fā)射與接收全過程如 圖，在空間電磁波如何傳播？,低頻電信號,三、無線電波的波段分布（根據(jù)：波長/頻率）,發(fā) 射 天 線,空間波,直線傳播,四、電磁波與信息化社會,電

4、視臺通過電磁波，將精彩的電視節(jié)目展現(xiàn)給我們。,電子束把一幅圖象按照各點的明暗情況，逐點變?yōu)閺娙醪煌男盘栯娏?，通過天線把帶有圖象信號的電磁波發(fā)射出去。,讓我們走進 攝像管吧！,攝像管,電視機的接收端,顯像管為何能顯示與攝像屏一樣的像?,顯像管的電子束也在屏幕上掃描，掃描的方式與步調(diào)與攝像管的掃描同步，同時，顯像管電子槍發(fā)射的電子束的強弱受圖象信號的控制。,收音機,移動通信設(shè)備極大的方便了我們的聯(lián)系。,無線上網(wǎng)設(shè)備,雷達設(shè)備在軍事、氣象等方面有廣泛的應(yīng)用。,通信衛(wèi)星已經(jīng)滲入到生活的各個部分。,通信衛(wèi)星,雷達在軍事、飛機導(dǎo)航、氣象預(yù)測方面有巨大作用。,雷達,雷達,雷達裝置主要有什么用？ 了解雷達用

5、的是什么電磁波? 為什么可以根據(jù)雷達顯示屏看出離障礙物有多遠？,測距：,發(fā)射,接收,利用發(fā)射與接收之間的時間差，計算出物體的距離。,雷達工作原理,雷達所用電磁波特點,微波（超短波）頻率高，波長極短，沿直線傳播，能夠穿過電離層，受大氣影響小，收到的信號強且穩(wěn)定。,什么是“基站”？為什么要建設(shè)“基站”？,1.移動電話是一個怎樣的儀器？,移動電話,五、因特網(wǎng),在待機狀態(tài)下，手機不斷的發(fā)射電磁波，與周圍環(huán)境交換信息。,手機在建立連接的過程中發(fā)射的電磁波特別強。,電磁波的危害,手機的危害原因,電磁波可能造成的傷害,電磁波的危害,手機釋放的電磁輻射對腦細胞的影響,電磁輻射的遺害會不斷累積在十至十五年后很可

6、能出現(xiàn)更多因手機普及而導(dǎo)致的癌癥病例,電磁輻射對胎兒的發(fā)育起到極大的影響。容易導(dǎo)致胎兒畸形和發(fā)育不良。,手機危害的預(yù)防,移動電話接通瞬間釋放的電磁波容易產(chǎn)生不好的影響，所以移動電話響時，一秒后再聽手機。,如果身邊有其他電話可用，就不要使用手機。在使用手機時，可以采用手機專用耳機，實現(xiàn)遠距離使用是比較有效的辦法。,休息時不要將手機置于枕頭邊。,注意手機的擺放位置。醫(yī)學(xué)專家建議我們，手機不用時最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接掛在胸前。,手機危害的預(yù)防,多吃綠茶可以防范輻射。,使用綠色手機。 GSM標準的手機的輻射標準為0.62瓦，而采用CDMA技術(shù)的手機其輻射標準要小得多，所以CDMA手機被稱作綠色手機。,電磁泄密,磁泄露造成泄密電磁輻射除了造成無法清理的磁污染外，低強度的電磁泄露會帶來意想不到的麻煩。法國某公司機要室附近停了一輛機動車，車內(nèi)配備有電磁傳感器、高靈敏度接受機和簡易信息處理系統(tǒng)車內(nèi)電子探測系統(tǒng)與機要室的電腦信息網(wǎng)絡(luò)之間無任何信息傳輸通道。奇妙的是，車內(nèi)的顯示熒屏上展示的圖文信息，居然與機要室微機熒屏上顯示的信息完全一樣。,這就是因為網(wǎng)絡(luò)上的熒屏、機殼接縫、鍵盤、電纜接頭等處