无线电波的发射与接收
无线电波的发射和接受
返回 声音信号的传送
话筒前的人
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返回 信号发射机房
振荡器
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返回
电视信号发射塔上的信号 发射天线
无线电信号发射塔
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返回 彩塔接收天线
电报大楼上的接收天线
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返回
收音机 内的接收装 置就是一个 简单的调谐 电路
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现代通信
调查(讨论)自己家通信手段的变化
主要通信工具 优点 缺点
20年前
(爷爷那 时候)
10年前
(爸爸那 时候)
近两年
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八零年代
《一》手摇电话机 小时侯父亲总喜欢带我去他的单位玩,那时看到一个摇
杆一样的东西,很象家里的缝纫机,看着父亲摇了几下就 开始和里面的人说话,真的很有趣!趁父亲不在,我摇起 了电话,里面有个声音:同志转几号? 我稚气十足的大声说:黑猫黑猫,我是老鹰,请回话!
调制,把要传递的信号附加到高频等幅振 荡电流上的过程叫调制.调制分调幅和调 频两种方式.
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信号源
调 制 电台发射 (加载)
振荡电路
调幅
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信号源 振荡电路
调制 (加载)
调频
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相关概念解释
调制:使电磁波随各种信号而改变叫做调制。
调幅:使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅。
吆喝!后来才知道那是大哥大,不要用线的!那是我人 生中犯的第N个常识性错误! 《二》 BP机 九十年中期,那种叫BP机的满大街都是,一上公车一 响,满车人慌!我不慌,因为我没有BP机! 九十年代末,我总算买了BP机,第一件事就是用电话 打191,报出自己的号码,然后骄傲的对小姐说:呼它 100遍! BP后记:21世纪初,上海,接到朋友的电话,我问的第 一句话就是:你的BP机号码多少?当时一个办公室的人 全部确诊痴呆!
4.3 无线电波的发射和接收-高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
第四章:电磁振荡与电磁波4.3:无线电波的发射和接收一:知识精讲归纳考点一、无线电波的发射1.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有的两个特点:(1)要有足够高的振荡频率,频率越高,发射电磁波的本领越大.(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,因此采用开放电路.2.实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫作地线;线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连.3.电磁波的调制:在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术.调制分为调幅和调频.(1)调幅(AM):使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制方法.(2)调频(FM):使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制方法.考点二、无线电波的接收1.接收原理:电磁波在传播时如果遇到导体,会使导体中产生感应电流,空中的导体可以用来接收电磁波,这个导体就是接收天线.2.电谐振:当接收电路的固有频率跟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,这种现象叫作电谐振,相当于机械振动中的共振.(1)调谐:使接收电路产生电谐振的过程.(2)解调:把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程.调幅波的解调也叫检波.考点三、电视广播的发射和接收1.电视广播信号是一种无线电信号,实际传播中需要通过载波将信号调制成高频信号再进行传播.2.高频电视信号的三种传播方式:地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输.3.电视信号的接收:电视机接收到的高频电磁波信号经过解调将得到的信号转变为图像信号和伴音信号.技巧一:有效发射电磁波的条件要有效地向外发射电磁波,振荡电路必须具有的两个特点:(1)要有足够高的振荡频率.频率越高,振荡电路发射电磁波的本领越大,如果是低频信号,要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去.(2)采用开放电路.采用开放电路可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间,如图2.图22.调制(1)概念:把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上,使载波随各种信号而改变.(2)调制的分类①调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制技术,如图3所示.图3②调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制技术,如图4所示.二:考点题型归纳题型一:电磁波的发射和接收1.(2023秋·江西上饶·高二统考期末)无线电波可以用于广播及其他信号的传输。
无线电波的发射和接收+教学方案
3 无线电波的发射和接收教学目标(1)知道有效发射电磁波的条件,根据这个条件思考天线应有的形状。
(2)知道在电磁波的发射过程中调频、调幅两种调制方法。
(3)知道接收需要的电磁波要进行调谐,知道还原信号还要进行解调。
(4)将电谐振与力学中的共振相类比,体会物理学中的统一性。
教学重难点教学重点根据有效发射电磁波的条件得出天线应有的形状的过程教学难点天线应有的形状、调制和解调过程教学准备多媒体课件教学过程新课引入教师活动:展示LC振荡电路的电路图。
教师设问:在普通的LC振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部。
在电磁振荡的过程中,电场能和磁场能主要是在电路内互相转化,辐射出去的能量很少,怎样才能有效地发射电磁波呢?教师活动:将话题引入无线电波的发射和接收。
讲授新课一、无线电波的发射教师活动:讲解有效发射电磁波的条件。
有效发射电磁波的条件:⏹ 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可能大的空间频率越高,发射电磁波的本领越大理论研究表明,单位时间内发射出去的电磁波的能量与振荡频率的四次方成正比。
根据振荡频率公式f = 可知要使振荡频率高,电路中LC 的乘积应比较小。
结合平行板电容器的电容 r 4πSC kd ε=可以通过减小电容器两极板的正对面积、增大极板间距来满足要求。
可以通过减小线圈的匝数来减小电感。
如果将振荡电路深化成一根导线,导线的两端作为电容器的两个极板,中间的导线作为线圈。
这样既起到了减小电容和电感的效果,同时还可以使电场和磁场扩展到电容器的外部。
这样的振荡电路称为开放电路。
教师活动:讲解实际中使用的电路。
实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫作地线;线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。
无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。
教师设问:刚才我们研究怎样将电磁波辐射到空间中去,但这不是我们的目的,请同学思考使这些电磁波载上信号?请同学们手机查询资料来回答这个问题。
4. 无线电波的发射、传播和接收-教科版选修3-4教案
4. 无线电波的发射、传播和接收-教科版选修3-4教案1. 教学目标1.1 知识目标•理解电磁波的概念及特性;•掌握无线电的发射与接收原理;•了解无线电波的传播和影响因素。
1.2 能力目标•培养学生的物理实验能力;•培养学生的科学探究能力;•提高学生的科学思维和创新意识。
1.3 情感目标•培养学生的科学兴趣和科学精神;•提高学生的环境观念和科学素养。
2. 教学重难点2.1 教学重点•无线电的发射与接收原理;•无线电波的传播。
2.2 教学难点•理解电磁波的概念及特性;•理解无线电波的发射与接收原理。
3. 教学内容与步骤3.1 教学内容•电磁波的概念及特性;•无线电的发射与接收原理;•无线电波的传播。
3.2 教学步骤第一步:导入•引入电磁波的概念;•简述电磁波的应用。
第二步:理解电磁波的概念及特性•介绍电磁波的定义;•解释电磁波的特征。
第三步:无线电的发射与接收原理•介绍无线电的发射原理;•介绍无线电的接收原理。
第四步:无线电波的传播•介绍无线电波的传播方式;•解释无线电波的影响因素。
第五步:实验与探究•建立无线电发射与接收模型;•进行实验探究无线电波的传播特性。
第六步:归纳总结•总结本节课所讲的内容和实验结果;•引导学生思考无线电波的应用领域。
4. 教学评价4.1 评价方法•实验成果观察;•学生课堂参与情况;•学生实践能力评价。
4.2 评价标准•实验成果符合预期;•学生积极参与,能够充分表达自己的意见;•学生能够熟练完成实验步骤并有相应的分析能力。
5. 教学反思本节课中,我们通过介绍电磁波的概念及特性,帮助学生理解了无线电的发射与接收原理以及无线电波的传播方式。
通过实验,让学生更好地掌握了无线电波的传播特性。
但是在实验过程中,学生的动手能力和分析能力有些欠缺,需要加强实践能力的培养。
在以后的教学中,我们将加强学生的实践训练,提高其动手能力和分析能力。
高中物理选修3-4电磁波的发射、传播和接收课件
一、无线电波的发射
声音信号
使电磁波随各 种信号而改变, 叫做调制
高频振荡电流
调幅
一、无线电波的发射
调幅波的形成:
一、无线电波的发射
调频波的形成:
一、无线电波的发射
2.无线电波的发送
①调制:在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。 ②调制方式有两种:调幅和调频
调幅:高频电流或电压的振幅随信号改变,这种调制叫做调幅,用AM表示。 调频:使高频电流或电压的频率随信号改变的调制方式叫做调频。用FM表示。
一、无线电波的发射
③发射:
为了使开放电路中产生振荡电流,常用如图所示的方法,使 振荡器的线圈L2靠近开放振荡电路的线圈L1 。当振荡器中产生 振荡电流时,由于互感作用,就可以在开放振荡电路中产生相 同频率的振荡电流,这种方法叫做感应耦合。
首先,我们学习无线电波的发射。
一、无线电波的发射
电磁波特点
• 电磁波具有波动所特有的性质——干涉、衍射。 • 衍射——遇到障碍物时,波动能够偏离直线绕过障碍物,继续传播。 • 相同的障碍物情况下,波长越长,越容易发生衍射现象。 • 频率越高,波长越短,越能够更好的沿直线传播。
一、无线电波的发射
i t
短波
长波容易被电离层吸收; 短波容易被电离层反射; 微波容易穿过电离层。
二、无线电波的传播方式
微波 微波: 频率很高;
直线传播。
二、无线电波的传播方式
无线电波的波段分布(根据:波长/频率)
三、无线电波的接收
1.电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的
电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电
流最强(这种现象叫做电谐振)
无线电波的发射和接收(课件)-高中物理课件(人教版2019选择性必修第二册)
②设备:接收天线
接收电磁波后首先要
鱼骨 天线
各种信号
从诸多的信号中筛选出 自己想要的,这就要设
法使我们所需的电磁波
卫星接 收天线
在接收天线中激起的感 应电流最强。如何实现 筛选呢?
噪音≠信号
各种无线电通信设备
所以,接收电磁波后首先要从诸多的信号中筛选出自己想要的,这就要设 法使我们所需的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。如何实现筛选呢?
地波和天波 天波
调幅无线电广播、 电报、通信
近似直线传播
调频无线电广播、 电视、导航
1 m~0.1 m
300 MHz~3 000 MHz
10 cm~1 cm
3 000 MHz~30 000 MHz 直线传播 电视、雷达、导航
10 mm~1 mm 30000MHz~300 000 MHz
无线电波的波段划分
开放电路
开放
开放
振荡电路变为成为一条导线
天线
实际应用中的开放电路,线圈的一 端用导线与大地相连,这条导线叫作地 线;线圈的另一端与高高地架在空中的 天线相连。无线电波就能由这样的开放 电路有效地发射出去。
地线
天线和大地构成一个巨大的电容
将发射塔建的很高
2.使载波随各种信号而改变的技术——调制
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。
电磁振荡与电磁波
05
典例分析
牛刀小试
1.在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变叫_调__制_.使高频振荡的振 幅随信号而改变叫调__幅__;使高频振荡的频率随信号而改变叫 调频 . 2.当接到电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生 的振荡电流最强的现象叫 电谐振;使接收电路产生电谐振的过程叫_调__谐_.
无线电波的发射和接收—-高中物理选择性必修第二册
三、电视广播的发射和接收
要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程
把需要的电信号从高频振荡中取出来
变式训练1(多选)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施有(
)
由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流,用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上,再耦合到一个开放电路中激发出无线电波,
(3)调谐和解调的区别:调谐就是一个选台的过程,也就是使携带有
用信号的高频振荡电流,在接收电路中产生最强的感应电流的过程;
解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程。
探究一
探究二
探究三
随堂检测
实例引导
例2调节收音机的调谐回路时,可变电容器的动片从全部旋入到完
全旋出仍接收不到某较高频率的电台信号,为接收到该电台信号,
)
世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号,如果不加选择全部接收下来,那必然是一片混乱,分辨不清。
调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。
三、电视广播的发射和接收
解析:通过摄像机摄到景物的光信号,再通过特殊装置转变为电信号,在1 s内传递25幅画面;电视机通过显像管将接收到的电信号再转变为
调谐器的作用就是将音频信号从高频信号中取出
用调谐器取出的高频电流,通过喇叭即可听到声音
故选项A错误,B、C、D正确。
要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程
使振荡电容器的正对面积足够小
(1)使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制。
变式训练1(多选)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施有(
号,在1 s内传递25幅画面;电视机通过显像管将接收到的电信号再
转变为光信号,最后还原为图像和景物,每秒要接收到25幅画面,由
《无线电波的发射、接收和传播》 讲义
《无线电波的发射、接收和传播》讲义一、无线电波的概述在我们的日常生活中,无线电波无处不在。
从手机通信到广播电视,从卫星导航到无线局域网,无线电波在信息传递中扮演着至关重要的角色。
那么,什么是无线电波呢?无线电波是一种电磁波,其频率范围非常广泛,从低频的几千赫兹到高频的几十亿赫兹。
它们能够在自由空间中传播,不需要像电线那样的物理连接就能传递信息。
二、无线电波的发射要实现无线电通信,首先需要发射无线电波。
无线电波的发射主要依靠天线和发射机。
天线是发射和接收无线电波的重要设备。
发射时,电流通过天线,产生变化的电磁场,从而向周围空间辐射出无线电波。
天线的形状和尺寸会影响发射的效率和方向性。
发射机则负责产生高频振荡电流。
这个电流具有特定的频率和功率,决定了发射的无线电波的特征。
为了有效地发射无线电波,发射机通常会对信号进行调制。
调制就是把要传递的信息加载到高频载波上。
常见的调制方式有调幅(AM)和调频(FM)。
调幅是使载波的振幅随信号变化,而调频则是使载波的频率随信号变化。
经过调制后的信号,能够携带更多的信息,并且更适合在空间中传播。
三、无线电波的传播无线电波在空间中的传播方式主要有地波传播、天波传播和直线传播三种。
地波传播是指无线电波沿着地球表面传播。
这种传播方式适合频率较低的无线电波,如长波和中波。
地波传播比较稳定,但传播距离有限,且容易受到地面障碍物和地球曲率的影响。
天波传播是指无线电波被发射到高空的电离层,然后被反射回地面。
这种传播方式适合中波和短波。
电离层是地球大气层中的一个区域,其中存在大量的自由电子和离子,能够反射无线电波。
但电离层的状态会随时间和季节变化,导致天波传播的稳定性较差。
直线传播是指无线电波以直线的方式传播。
这种传播方式适合频率较高的无线电波,如超短波和微波。
直线传播的信号强度随距离的增加而迅速衰减,因此需要通过中继站来延长传播距离。
此外,无线电波在传播过程中还会受到各种因素的影响,如大气衰减、障碍物阻挡、多径传播等。
无线电波的发射和接收
• 测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能,—雷达 测速利用了物理学中的多普勒原理.当目标和雷达之 间存在着相对位置运动时,目标回波的频率就会发生 改变,频率的改变量称为多普勒频移,用于确定目标 的相对径向速度, • 根据波形来区分,雷达主要分为脉冲雷达和连续波雷 达两大类。当前常用的雷达大多数是脉冲雷达。常规 脉冲雷达周期性地发射高频脉冲。相关的参数为脉冲 重复周期(脉冲重复频率)、脉冲宽度以及载波频率。 载波频率是在一个脉冲内信号的高频振荡频率,也称 为雷达的工作频率。 • 雷达的用途广泛,种类繁多,分类的方法也非常复杂。 通常可以按照雷达的用途分类,如预警雷达、搜索警 戒雷达、无线电测高雷达、气象雷达、航管雷达、引 导雷达、炮瞄雷达、雷达引信、战场监视雷达、机载 截击雷达、导航雷达以及防撞和敌我识别雷达等。
天 线
地 线
二.无线电波的接收
电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁 波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最 强,这种现象叫做电谐振 调谐:使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐 调谐电路:能够调谐的接收电路叫调谐电路
三.电磁波的传播
1.地波:
2.天波:
3.直线传播:
电视
移动电话
• 雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英 雷 文缩写。雷达的基本任务是探测感兴趣的目 达 标,测定有关目标的距离、方问、速度等状 态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机 (包括信号处理机)和显示器等部分组成。 • 雷达发射机产生足够的电磁能量,经过收发 转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量 辐射至大气中,集中在某一个很窄的方向上 形成波束,向前传播。 • 电磁波遇到波束内的目标后,将沿着各个方 向产生反射,其中的一部分电磁能量反射回 雷达的方向,被雷达天线获取。天线获取的 能量经过收发转换开关送到接收机,形成雷 达的回波信号。
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题:无线电波的发射和接收(课后习题)【含答案及解析】
第四章电磁振荡与电磁波无线电波的发射和接收课后篇素养形成必备知识基础练1.转换电视频道,选择电视节目,称为()A.调谐B.调制C.调频D.调幅,产生电谐振,故为调谐,选项A正确。
2.(多选)关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是()A.必须对信号进行调制B.必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上D.必须使用开放回路,一定要对低频输入信号进行调制,用开放电路发射;为了有效地向外发射电磁波,必须把传输信号加到高频电流上,选项A、C、D正确。
而产生电谐振的过程是在接收电路,选项B错误。
3.简单的、比较有效的电磁波的发射装置,至少应具备以下电路中的()①调谐电路②调制电路③高频振荡电路④开放振荡电路A.①②③B.②③④C.①④D.①②④把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去,高频振荡电路能产生高频电磁波,开放振荡电路能把电磁波发送得更远。
而调谐电路是在接收端需要的电路。
故选项B正确。
4.如果收音机调谐电路是采用改变电容的方式来改变回路固有频率。
当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时,则电容的最大电容与最小电容之比为()A.3∶1B.9∶1C.1∶3D.1∶9f=2π√LC ,当接收电磁波的频率为f 时,调谐电路发生电谐振,接收电磁波的波长λ=cf =c ·2π√LC ,可见λ与√C 成正比,因为λmax ∶λmin =3∶1,所以C max ∶C min =9∶1,选项B 正确。
5.(多选)下列关于无线电广播的叙述正确的是( )A.发射无线电广播信号必须采用调频方式B.发射无线电广播信号必须进行调制C.接收无线电广播信号必须进行调谐D .接收到无线电广播信号必须进行解调才能由扬声器播放,可以采用调频,也可以采用调幅,所以选项A 错误,B 正确;接收无线电广播信号必须经过调谐,也就是选台,选项C 正确;由于无线电波中有高频信号,所以要经过解调将低频信号检出来,才能由扬声器播放,选项D 正确。
无线电波的发射和接收
五、无线电波的发射和接收
无线电波的发射
无线电波的接收
通常使用的无线电波的波长范围从几毫米到几千米,根 据波长或频率把无线电波分成几个波段,如下表所示:
波段 长波 中波 中短波 短波 米波 (VHF) 波长 30000m~ 3000m 3000m~200m 200m~50m 50m~10m 10m~1m 频率 10kHz~100kHz 100kHz~1500kHz 1500kHz~6000kHz 6MHz~30MHz 30MHz~300MHz 300MHz~3000MHz 3000MHz~ 30000MHz 直线传播 电视、雷达、 导航 传播方式 地波 主要用途 超远程无线电 通信和导航
首先,我们学习无线电波的发射。
无线电波的发射 有效的向外界发射电磁波的条件是什么?
1、要有足够高的振荡频率,因为频率越高,发射电磁波的本领越大。
2、振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才有可能有效 的将电磁场的能量传播出去。
采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波?
改造LC振荡电路——由闭合电路成开放电路(如图)
+++
+++
--- ---
无线电波的发射 1、发射无线电波的装置:
天线 开放电路 振 荡 器 L1 地线 L2 振荡器电路
无线 实 电波 际 由开 放电 路发 射出 发 去
的
射 装 置
无线电波的发射 1、发射无线电波的装置: 2、利用无线电波可以传递各种信号——调制、调幅、调频
无线电波的接收 发射的无线电波如何被接收到呢?
电磁波在空间传播时,如果遇到导体,会使导体产生感应电 流,感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在 电磁波传播空间中的导体,就可以接收到电磁波了。
无线电波的发射和接收
电磁污染
电磁污染 基本上是两大类:一是自然界所固有的; 再就是人在利用电磁能时形成的. 目前在人类的生存环境中,自然界固有的电磁辐 射的影响已相对较小,人为的电磁辐射的影响却在 迅速增大.在我国近十几年来电磁辐射的影响更是 爆炸性的增强,“电气烟雾”弥漫在我们周围. 作为人造电磁辐射源,它还涉及很多方面,例如, 广播电台、电视台、雷达、导航、通信、射电天文、 气象预测、医疗设备中的电针炙、核磁共振等,宇 航方面的各种飞行器等电子设备都会辐射电磁波, 家庭中使用的微波炉、红外烤箱等家用电器,也都 会产生电磁辐射.
2.无线电波的传播方式:
长波
短波
微波
知识拓展
问题讨论: 为什么不同波段的无线电电波采用 不同的传播方式?
本节主要学习了以下内容 1.电磁波的发射. 2.什么叫调制以及两种方式. 3.电磁波的接收. 4.调谐和检波. 5.无线电波的分类.
1.在电磁波发射技术中, 使电磁波随各种信号而改 调制 使高频振荡的振 变叫____. 调幅 ; 幅随信号而改变叫____ 使高频振荡的频率随信号 而改变叫 调频 .
2.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。
二 、无线电波的接收
问题: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?
3.检波:从接收到的高频振荡中“检”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。
三.无线电波的波段分布(根据:波长/频率)
• 3、雷达 • 雷达是利用 无线电波 来测定 物体位置 的无 线电设备。电磁波遇到障碍物要发生 反射 , 雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。雷达用的 微波 。雷达有一个可以转动的天线,它能 是 向一定方向发射无线电脉冲,每次发射的时间短于 1μs,两次发射的时间间隔大约是0.1ms. • 4、移动电话 • (1)功能:每一部移动电话都是一个 无线电台 , 它将用户的声音转变为高频电信号 发射到空中;同 时它又相当于一台 收音机 ,捕捉空中的 电磁波 , 使用户接收到通话对方送来的信息。 • (2)特点:①体积 很小 ,发射功率 不大 ;② 它的天线 简单 ,灵敏度不高 。因此它与其他用户的 通话要靠较大的 固定无线电台 (或说基地台 或基站)转接。
(完整)无线电测向原理
无线电测向原理一、无线电波的发射随着科学技术的不断发展,人们与“无线电”的关系越来越密切了。
播送广播节目和电视节目的广播电台和电视台,是通过发射到空间的无线电波把声音和图象神奇地传诵到千家万户的,这个道理已成为人们的常识。
让我们再来简单地回顾一下发射和接收过程:广播电台(电视台)首先把需要向外发射声音和图象变为随声音和图象变化的电信号,然后用一中频率很高、功率很强的交流电做为“运载工具”,将这种电信号带到发射天线上去。
再通过天线的辐射作用,把载有电信号的高频交流电转变为同频率的无线电波(或称电磁波),推向空间,并象水波一样,不断向四周扩散传播,其传播的速度在大气中为每秒30万公里。
在电波所能到达的范围内,只要我们将收音机、电视机打开,通过接收天线将这种无线电波接收下来,再经过接收机大放大、解调等各种处理,把原来的电信号从“运载工具”中分离出来,逼真地还原成发射时的声音和图像,我们就能在远隔千里的地方收听(收看)到广播电台(电视台)播出的节目。
无线电测向也是利用类似的途径和方式实现的,只是它所发射的仅仅是一组固定重复的莫尔斯电报信号。
电台的发射功率小,信号能到达的距离也极为有限.一般在10公里以内.下面,我们紧密结合无线电测向,介绍一些有关的无线电波的基础知识。
1。
无线电波的传播途径无线电波按传播途径可分为以下四种:天波-—由空间电离层反射而传播;地波——沿地球表面传播;直射波-—由发射台到接收台直线传播;地面反射波——经地面反射而传播。
无线电测向竞赛的距离通常都在10公里以内,所以,除用于远距离通信的天波外,其它传播方式都与测向有关,160米和80米波段测向,主要使用地波;2米波段测向,主要使用直射波和地面发射波。
2。
无线电波在传播中的主要特性无线电波离开天线后,既在媒介质中传播,也沿各种媒介质的交界面(如地面)传播,其传播的情况是非常复杂的。
它虽具有一定的规律性,但对它产生影响的因素却很多.无线电波在传播中的主要特性如下:(1)直线传播均匀媒介质(如空气)中,电波沿直线传播。
无线电波的发射和接收 教案
无线电波的发射和接收教案一、教学目的1.无线电波的波长范围2.了解无线电波的发射与接收;二、教学重点:调制和解调三、教学难点:调制和解调四、教学方法:实验演示、启发式教学五、教学用具:信号源,示波器,收音机,录音机,调频发射机等。
六、教学过程:(复习引入)问题:1.古代人们有那些传递信息的方式?(烽火台,鸽子,驿站,邮差等)2.请问现在我们有那些传递信息的方式?(广播,电视,电话,手机,互联网等)(过度):现在的传递方式有线和无线之分,无线主要依靠电磁波,上节课我们学习了什么是电磁波(引导同学简单回忆复习上节内容).在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要,无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系,都离不开电磁波.在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波,那么无线电波是怎样发射和接收的呢?§18.5 无线电波的发射和接收一、无线电波无线电技术中使用的电磁波叫无线电波,无线电报的波长从几毫米到几十千米。
通常根据波长或频率把无线电波分成长波、中波、中短波、短波和微波等几个波段.(教师可以结合教材上的表格,提示学生比较各个波段的波长范围和频率范围,简述各波段无线电波的传播方式以及主要用途.可以适当补充一些实例.)二、无线电波的发射1.要有效地向外发射电磁波,振荡电路必须具有两个特点:(1)要有足够高的振荡频率,理论研究表明,振动电路向外辐射能量的本领,即单位时间内辐射出去的能量,与频率的四次方成正比,频率越高,发射电磁波的本领越大。
(2)振荡电路的电场和磁场,必须分散到尽可能大的空间,才能有效地把电磁场的能量传播出去。
2.开放电路:3.无线电波是由开放电路发射出去的。
在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。
跟地连接的导线叫做地线。
线圈上部接到比较高的导线上,这条导线叫做天线。
天线和地线形成了一个敞开的电容器,电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。
电视发射塔要建得很高,是为了使电磁波发射得较远。
《无线电波的发射、传播与接收》 知识清单
《无线电波的发射、传播与接收》知识清单一、无线电波的发射无线电波的发射是通过天线将高频电流转换为电磁波,并向周围空间传播的过程。
要实现有效的无线电波发射,需要满足以下几个关键条件:1、振荡电路产生无线电波的源头是振荡电路。
在这个电路中,电容器和电感器不断地进行充电和放电,从而形成高频的交变电流。
这种交变电流是产生无线电波的基础。
2、频率无线电波的频率决定了其在传播过程中的特性和用途。
不同的频率范围被划分用于不同的通信和广播服务,例如,调频广播通常在 88 108 MHz 之间,而移动通信可能在几百 MHz 到几 GHz 的范围内。
3、调制为了在无线电波中携带有用的信息,如声音、图像或数据,需要对无线电波进行调制。
常见的调制方式有调幅(AM)和调频(FM)。
在调幅中,信号的幅度随着信息的变化而改变;在调频中,信号的频率随着信息的变化而变化。
4、功率放大从振荡电路产生的信号往往功率较小,不足以进行远距离传播。
因此,需要通过功率放大器将信号的功率放大,以增强其传播能力。
5、天线天线是将电流转换为电磁波并发射出去的重要部件。
天线的形状、尺寸和方向都会影响无线电波的发射特性。
例如,直立的天线主要向水平方向发射无线电波,而环形天线则在垂直方向上有更强的辐射。
二、无线电波的传播无线电波在空间中的传播方式主要有以下几种:1、地波传播地波是指沿地球表面传播的无线电波。
这种传播方式适用于中波和长波频段,因为这些频段的无线电波能够绕过障碍物,并且在地面和电离层之间形成的波导中传播。
地波传播的距离相对较近,但在地形平坦、导电性良好的地区可以传播数百甚至数千公里。
2、天波传播天波是指经电离层反射后返回地面的无线电波。
电离层是位于地球大气层高层的部分电离区域,对高频无线电波具有反射和折射作用。
短波频段的无线电波适合天波传播,通过多次反射可以实现远距离通信。
但电离层的状态会受到太阳活动、季节和昼夜变化的影响,导致信号的不稳定和衰落。
无线电波的发射和接收
例题5 如图所示是一个可调LC振荡电路, 当电键K分别接a、b时,线圈自感系数有效 值之比为p,当可变电容器的动片全部旋出 与全部旋入时,电容器电容之比为q,则该 电路发射电磁波的最大波长和最小波长之 比为多少?
相关概念解释
调制: 使电磁波随各种信号而改变叫做调制。
调幅: 使高频遮挡的振幅随信号而改变叫做调幅。
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例题1 下列几种方式中,能提高振荡电 路向外辐射能量本领的有:
A.减小振荡电路中的电容 B.增加振荡时的电压 C.增加电容器充电的电荷量 D.用开放电路,不用闭合电路
答案: AD
例题2 无线电接收机中调谐电路的可变 电容器动片,从完全旋入到完全旋出都不 能接收到某一较高频率电台送出的信号, 这是因为:
200m~50m
100kHz~1500kHz
1500kHz~ 6000kHz
地波和 天波
调幅(AM) 无线电广播、 电报、通信
短波 50m~10m 6MHz~30MHz 天波
米波
(VH F)
10m~1m
30MHz~300MHz
近似直 线传播
调频(FM) 无线电广播、 电视、导航
分米 波
微
1m~0.1m
五、无线电波的发射和接收
无线电波的发射 无线电波的接收
通常使用的无线电波的波长范围从几毫米到几千米,根 据波长或频率把无线电波分成几个波段,如下表所示:
波段
波长
频率
传播方 式
主要用途
长波
30000m~ 3000m
10kHz~100kHz 地波
超远程无线电 通信和导航
中波 中短波
3000m~ 200m
无线电波的发射传播接收
1. 增加电源两端的电压 2. 将线圈中的铁芯取走 3. 增大调谐电路中线圈的匝数 4. 减少调谐电路中线圈的匝数
答案:BD
有波长分别为290m、397m、 566m的无线电波同时传向收音机的 接收天线,当把收音机的调谐频率调 到756kHz时。
1. 哪种波长的无线电波在收音机 中产生的电流最强?
会使导体产生感应电流,感应电流的 频率跟激起它的电磁波的频率相同。 因此利用放在电磁波传播空间中的导 体(天线和地线组成),就可以接收到 电磁波了。
03 如 何 使 我 们需要的电 磁波在接收天 线
中激起的感应电流最强呢?
04 当 接 收 电 路的固有频 率跟接收到的 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 谐振)
1. 减小振荡电路中的电容 2. 增加振荡时的电压 3. 增加电容器充电的电荷量 4. 用开放电路,不用闭合电
路
答案:AD
二.关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是: 1. 必须对信号进行调制; 2. 必须对信号进行电谐振; 3. 必须把信号加在高频电流上; 4. D必须使用开放电路
ACD
无线电接收机中调谐电路的可变 电容器动片,从完全旋入到完全 旋出都不能接收到某一较高频率 电台送出的信号,要接收到电信 号,应:
在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们 来说越来越重要,例如,广播、电视要利用 电磁波,无线电通信要利用电磁波,航空、 航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁 波……那么,学习了前面几节的电磁学内容, 我们知道了电磁波是怎样产生的、它的性质。 那么怎样利用它来传递各种信号?
3.4无线电波的发射、传播和接收
2. 如果想接收到波长为290m的无 线电波,应把调谐电路中可变 电容器的动片旋进些还是旋出 些?
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第一章无线电波的发射与接收
我们在物理学的学习中知道,通有交流电的导线,会在它周围产生变化的磁场,变化的磁场又能在它周围引起变化的电场,而变化的电场还将在它周围更远的空间引起变化的磁场。
这种不断交替变化,由近及远传播的电磁场就叫电磁波。
无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。
无线电广播、电视广播都是利用无线电波进行传播信号的。
现代通讯离不开无线电波。
本章将介绍无线电波的波长、频率、波段划分,以及它的发射与接收。
第一节无线电波的波长、频率与波段划分
一、无线电波波段的划分
表1-1无线电波波段的划分
理论和实验都可以证明,无线电波在真空中的传播速度跟实验测得的光速相等,即
C=3.0×108m/s
无线电波在一个振荡周期T内传播的距离叫做波长。
波长、频率和无线电波传播速度c的关系为
λ=c/f
式中:λ一无线电波的波长,单位m ;
c一无线电波的传播速度,单位m/s;
f一无线电波的频率,单位H
Z
无线电波的波长从不到一毫米到几十千米(频率范围由几十千赫到几十万兆赫)。
通常根据波长〔频率)把无线电波划分成几个波段,如表1-1所示。
二、无线电波的传播
无线电波是横波,即电场和磁场的方向都跟波的传播方向垂直。
在无线电波中各
处的电场强度和磁感应强度的方向也总是互相垂直的,如图1-1所示。
不同波长的电磁波,传播特性不相同;其传播方式大致可分为地波、天波和空间波三种形式。
(一)地波
沿地球表面空间向外传播的无线电波叫地波,如图1-2(a)所示。
波具有衍射特性,当无线电波的波长大于或相当于山坡、建筑物等障碍物的尺寸时,它可以绕过障碍物继续向前传播。
地球是导体,地波沿地面传播时,地球
表面因电磁感应而产生感应电流,因此要消
耗能量,并且能量损耗随频率升高而增大。
考虑到能量损失,只有中、长波才利用地
波方式传播。
由于地波传播稳定可靠,在超
远程无线电通讯和导航等方面多采用中长波。
图1-1无线电波传播示意图
(二)天波
依靠电离层的反射作用传播的无线电波叫做天波,如图1-2(b〕所示。
在地球
表面的大气层中,大约在60km到400km的范围内,由于太阳光的照射,气体分子分
解为带正电的离子和自由电子,这就是电离层。
电离层一方面可以反射无线电波,反射本领随频率增大而减小。
实践表明,波长短于10m的微波会穿过电离层飞向宇宙,它只能反射短波或波长更长的无线电波。
电离层另一方面要吸收无线电波,吸收本
领随频率减小而增大,中波和中短波一部分被吸收,因此,只有短波多采用天波方
式传播。
天波传播受外界影响较大,它与电离层强度、太阳辐射强度等多种因素有关,.由于这些原因,收音机夜晚收到的电台比白天多,
(三)空间波
沿直线传播的无线电波叫做空间波,它包括由发射点直接到达接收点的直射波和
经地面反射到接收点的反射波,如图1-2(C〉所示。
图1-2 无线电波的传播途径
由于地球表面是圆球形的,沿直线传播的微波不能传播很远,一般为几十千米。
空间波受大气干扰小,能量损耗小,接收到的信号较强而且较稳定,所以电视、雷达都采用以空间波方式传播的微波。
第二节无线电波的发射
一、载波的调制与解调
(一)载波
无线电广播是利用空中传播的电磁波来传递语言和音乐的。
由于低频电磁波的辐射需要足够长的天线,而且能量损失大,所以,低频信号不能直接由天线发射。
只有波长足够短,即频率足够高的电磁波,才能有足够的能量由天线辐射出去。
因此,无线电广播要用高频电磁波载上低频信号传播到空间去。
在无线电广播中,通过高频振荡电路产生的高频、等幅电磁波,叫做载波。
载波是运输工具,起运载低频信号的作用。
调
& 1-3调辐,调频,调相
(二)调制
用低频信号控制高频载波的过程叫做调制,低频信号叫调制信号。
如果载波的幅度被低频信号控制,这种调制叫调幅;如果载波的频率被低频调制信号所控制,这种调制叫调频;如'果载波的初相被低频调制信号所控制,这种调制叫做调相;如图1-3所示。
经过调制后的电磁波叫已调波,它可以通过天线向空间辐射出去。
不同的广播电台,采用不同频率的载波,彼此互不干扰。
例如:北京人民广播电台第一套节目载波频率是828kh 2,第二套节目载波频率是927 kh 2.由于载波频率不同,同时广播,互不干扰 (三)解调
从已调波中,将低频调制信号还原出来的过程叫做解调。
解调又有检波和鉴频之分,在调幅收音机和调频音机中将分别进行详细的讲述。
二、无线电广播的基本原理
无线电广播主要由话筒、高频振荡器、调制器、放大器和发射天线组成,其方
框图与各部分波形图如图1-4所示。
图1-4无线电广播发射方框图和波形0
语言或音乐的声波,使话筒内的弹簧片产生机械振动,通过电磁感应的作用,将机械振动转换为相应的音频电流或电压,经音频放大器放大以后,去调制由高
频振荡器产生的高频载波,高频
调幅波经高频功率放大器放大后,由天线发射出去
第三节无线电波的接收
一、最简单接收机的组成
最简单接收机由输入调谐回路、解调器、音频放大器、扬声器等四部分组成,
图1-5最简单接收机方框图与各部分淤形图
其方框图与各部分波形图如图1-5所^
二、最简单接收机各部分的作用
(一)输入调谐回路
输入调谐回路的作用是选择所要收听的电台。
接收机的天线接收到许多不同
频率的已调波,由于电磁感应的作用,转变成为相应频率的感应电动势。
输入回
路是个谐振电路,利用改变电容器的电容量〔或改变电感线圈的电感量)改变输
入回路的固有频率,使它同所要收听的某个电台信号发生谐振,将不需要的信号
抑制掉,这样就达到了选择电台的作用。
(二)解调器
解调器的作用是从已调波信号中还原出音频信号。
输入回路选择出来的已调信号,不能直接由耳机或扬声器还原成声音,必须先将已调波上所载着的音频信号还原出来,才能由耳机或扬声器还原成声音,这种从已调波中检出音频信号的过程叫解调或检波.
(三)音频放大器
音频放大器的作用是放大检波出来的信号。
解调器解调出的音频信号只能由耳机还原成微弱的的声音,效果不好,并且收听不到信号较弱的电台的节目。
因此,音频放大器将音频信号放大后,再由耳机或扬声器还原成声音。
(四)扬声器
扬声器的作用是将按音频信号变化的电流或电压变为相应的机械振动,转化为声音。
为提高接收机的质量,实际接收机比以上所讲述的最简单接收机要复杂得多,但基本原理无差别。