无线电波的发射、传播和接收

四、移动电话
1.移动电话是一个怎样的仪器？
1.什么是“基站”？为什么要建设“基站”？
五、因特网
3．雷达 雷达是利用无线电测定物体位置的设备。 原理：从雷达站的天线向一定方向发射不连续的微波， 遇到障碍物后被反射回来被天线接收。根据发出的和收 到的两个波的时间间隔，就可测知障碍物的距离。
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声音信号的传送
4 s s 3 10 m 30 Km 2 '
电磁波的危害
电磁波的危害
• 手机的危害原因 • 在待机状态下，手机不断的发射电 磁波，与周围环境交换信息。
• 手机在建立连接的过程中发射的电 磁波特别强。
电磁波的危害
• 电磁波可能造成的伤害
• 手机释放的电磁辐射对脑细胞的影 响 • 电磁辐射的遗害会不断累积﹐在十 至十五年后﹐很可能出现更多因手 机普及而导致的癌症病例 • 电磁辐射对胎儿的发育起到极大的 影响。容易导致胎儿畸形和发育不
• 这就是因为网络上的荧屏、机壳接 缝、键盘、电缆接头等处产笺电磁 泄露，辐射到处间，它们可以被某 些哪怕是简易的探测系统窃收和破 译．目前，世界上不少国家都把美 国作为电脑间谍活动及信息破坏的 对象．为此，五角大楼坚持每年拨 款数十亿美元，用来保障所有相关 指挥系统的信息安全．
调频：使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。
【例1】为了使需要传递的信号发射到远方，必 须对振荡电流进行 （ A ） A．调制 B.放大 C.调谐 D.检波
【例2】用一平行板电容器和一个线圈组成LC振 荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的 做法是 （ BD ） A.增大电容器两极板间的距离 B.减小电容器两极板间的距离 C.减小电容器两极板正对面积 D.在电容器两极板间加入电介质
2.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）
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3.发射无线电波的装置：
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 振荡器中产生高频振荡 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。
手机危害的预防 • 多吃绿茶可以防范辐射。 • 使用绿色手机。 GSM标准的手 机的辐射标准为0.6～2瓦，而 采用CDMA技术的手机其辐射标 准要小得多，所以CDMA手机被 称作绿色手机。
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．
电磁泄密
• 磁泄露造成泄密 电磁辐射除了造成无法 清理的磁污染外，低强度的电磁泄露会 带来意想不到的麻烦． • 法国某公司机要室附近停了一辆机动车， 车内配备有电磁传感器、高灵敏度接受 机和简易信息处理系统．车内电子探测 系统与机要室的电脑信息网络之间无任 何信息传输通道．奇妙的是，车内的显 示荧屏上展示的图文信息，居然与机要 室微机荧屏上显示的信息完全一样．
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。
微波
微波:
频率很高； 直线传播。
微波
中国试验通信卫星“东方红2号”
中国实用通信广播卫星
二．无线电波的发射 1.有效的向外界发射电磁波的条件是什么？
⑴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。
⑵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。 减小电感和电容，提高振荡频率。 增大电容器极板距离，既能提高振荡频率，又能扩大 辐射空间。
• 另外也有人做微波使鱼眼变白的实验， 将鱼眼睛放入微波炉中，照射微波九 秒後观察鱼眼睛的变化。发现微波使 鱼眼睛煮熟了。 而当人的眼晴暴露 在微波中，人眼晴中的水晶体也会和 鱼眼睛一样变白，於是再也看不见东 西了，这就是所谓的白内障。 因此当妈妈使用微波炉煮点心时， 小朋友千万不要在微波炉的玻璃门外 看着，以免视力会越来越差。
• 生活环境中充满了电磁波，只要是使 用电的电器用品，都会放出电磁波。 墙壁中看不见的电线，也会使电磁波 检测笔哔哔叫。所以睡觉时不要太靠 近装有电线的墙壁，以免因电磁波影 响而无法好好睡一觉。
而现代人人手一手机，它的电磁 波其实是很强的。在电脑前拨通手机， 大家往往会发现电脑萤幕闪铄不已。 又在打开的收音机前拨通手机，收音 机也受到很大的干扰。
• 微波炉的微波也是很强的电磁波，有人 曾经做过实验，发现微波抑制了植物的 生长！这个实验是将4盆绿豆苗分别放入 微波炉中照射微波5秒、10秒、15秒、20 秒後，移出置於空旷处。另外一盆完全 不照射微波做为实验控制组。 观察这5盆绿豆芽每天的生长进度，发 现不受微波照射的实验控制组，绿豆苗 生长正常。经微波照射过後的植物，只 有照射5秒的一盆尚有存活力，其他一概 陆续枯萎，可见微波对生物的杀伤力。 虽然如此，微波过的食物仍可食入，绝 不会吃进微波的！
【例3】一个LC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，下列调节正确的是（ABD ） A.增加谐振线圈的匝数 B.在线圈中插入铁芯 C.降低电源电压 D.把可变电容器的动片适当旋进些 例4、无线电广播中波段的波长范围为187~560米，为 了避免邻台干扰，两个相邻电台的频率至少相差 104赫， 则在此波段中，最多能容纳的电台数约：( )B A、500个 B、100个 C、187个 D、20个。
手机危害的预防
• 移动电话接通瞬间释放的电磁波容易产 生不好的影响，所以移动电话响时，一 秒后再听手机。 • 如果身边有其他电话可用，就不要使用手 机。在使用手机时，可以采用手机专用耳 机，实现远距离使用是比较有效的办法。
• 休息时不要将手机置于枕头边。
• 注意手机的摆放位置。医学专家建议我们， 手机不用时最好放在包里，但不要放在胸 前的口袋中，也不要直接挂在胸前。
话筒前的人
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信号发射机房
振荡器
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
返回 彩塔接收天线
电报大楼上的接收天线
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收音机内的 接收装置就 是一个简单 的调谐电路
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。 电谐振：当接收电路的固有频率跟接收道的电磁 波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电路最 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。 检波：从接受到的高频振荡中“检”出所携带的 信号，叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也 叫解调。 点击“←”返回到相关链接的幻灯
3.0 10 9 f 1.5 10 Hz 2 20 10 c
8
电磁波在雷达发射两个相邻脉冲间隔时间内传播距离
1 s c t c ( t ) n 1 8 6 4 3 10 ( 0.02 10 ) 6 10 m 5000
所以雷达的最大侦察距离
【例6】某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 ㎝，每秒脉冲数n＝5000，每个脉冲持续时间t＝ 0.02μs，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距 离是多少？ 解析：根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时 间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一 个发射波发出前到达雷达接收器。可见，雷达的最大 侦察距离应等于电磁波在雷达发射两个相邻脉冲间隔 时间内传播距离的一半。
4.利用无线电波可以传递各种信号 问题：我们要传递的信号不是高频振荡电流，而是一些 低频信号（如：声音信号频率只有几百至几千赫兹，图 象信号频率也不过上万赫兹），它能把直接发射出去？ 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。
一．无线电波
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：
无线电波的传播方式：
长波
短波
微波
微波
知识拓展
问题讨论: 为什么不同波段的无ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电电波采用 不同的传播方式?
长波
长波: 波长较长，容易产生衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 （大山、高大建筑物……）
高频放大器 检波器 低频放大器
电磁波发射和接受流程图
高频振荡电流
信号
调制
发射 传 播 调谐电路
电磁波的发射 电磁波的接收
输出 检波（解调）
1．传真 传真是利用无线电波传送图片、书信等静止图像的方法。 原理：画面上不同点反射明暗不同的光，通过光电管， 转化为强弱不同的电流，调制到高频等幅振荡电流上发 送出去。接收处通过辉光管，把强弱不同的电流还原为 明暗不同的光。通过感光纸还原为原来的信号。 2．电视 电视是利用无线电波传送活动的图像。 原理：由摄像管将景物反射的明暗不同的光转换成强弱不 同的电流，即形成图像信号，然后调制到高频振荡电流上 发送出去。在接收端，显像管的电子枪受电信号的控制， 发射强弱不同的电子束，并且用与摄像管的电子枪相同的 方式和步调进行扫描，还原成原来的活动图像。
载波
缺点：接收机结构复杂，服务半 径比较小。
调幅（ AM ）波与调频（ FM ）波
调频波优点： 振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。 缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。
二 、无线电波的接收
我们生活 的空间布 满了强弱 不同的电 磁波,我 们又如何 选出自己 所需的无 线电波呢?
二 、无线电波的接收
【例5】为了实现全球的电视转播，下面的措施中正确 的是 （ ） B A.只需发射三颗同步卫星，在赤道平面上空运行 B.至少需发射三颗同步卫星，在赤道平面上空运行 C.只需发射一颗同步卫星，绕着通过南、北极的上空运 行 D.至少需发射三颗同步卫星，绕着通过南、北极的上空 运行
解析：同步卫星只能在赤道平面上空，通过南、北极 的上空运行的卫星不可能是同步卫星。由于电视信号 属于微波段，只能够沿直线传播，为覆盖全球，至少 需发射三颗同步卫星，使它们静止于正三角形的顶点， 地球内切于这个正三角形。
•
电磁波这麽可怕，我们该怎麽预防 呢？ （一）拔掉插头可防止电磁波： 电器 用品不使用时，最好将插头拔掉，避 免室内环境受到电磁波的侵害。 （二）保持距离可减少电磁波： 没错， 距离越远，电磁波强度越弱。所以在 使用电器用品像电脑、电视、电风扇、 吹风机、微波炉、电磁炉时，都要远 离这些电器用品，以策安全。
1.当接收电路的固有频率跟要接收的电磁波的频率 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）
可 变 电 容
调节接收电路的固 有频率使它与要接收 的电磁波的频率相同 的过程叫做调谐 能够调谐的接收电路 叫做调谐电路。
4.用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电流， 要直接感受到所需要的信号，还需要检波。
这种把低频电信号加载到高频振荡电流（载波）上 的过程叫做调制。
常用的调制方式有调幅和调频两种：
1、调幅：使电磁波的振幅随信号改变，这种调制 叫做调幅，用AM表示。
信号
调幅波 载波
2、调频：使电磁波的频率随信号改变，这 种调制方式叫做调频。用FM表示。 调频波 信号
调频波优点： 振幅不变，抗干扰能力 强，失真较小。