电磁波发射和接收课件

电磁波磁波发射和接收射和接收学学习目目标：v1.了解了解电磁波的磁波的发射与接收的射与接收的简单过程。程。v2.了解常了解常见传感器及其感器及其应用，体会用，体会传感器的感器的应用用给人人们带来的方便。来的方便。烽火台烽火台邮递员用用电磁波来磁波来传递信息信息天天线是发射与接收无线电波的必要设备设备：怎么接收与怎么接收与发射？射？用用电磁波来磁波来传递信息信息天天线1.要有效要有效发射射电磁波，振磁波，振荡电路必路必须满足两个条件：足两个条件：v振振荡频率足率足够高高v电场和磁和磁场尽可能尽可能分布到分布到较大的空大的空间 问题：我我们要要传递的的信信号不是高号不是高频振振荡电流，而是一些低流，而是一些低频信信号（如：声音号（如：声音信信号号频率只有几百至几率只有几百至几千赫千赫兹，图象象信信号号频率也不率也不过上万赫上万赫兹），它），它能能否否直接直接发射射出去？出去？为了了传送声音、文字、送声音、文字、图象等信号，首先要把象等信号，首先要把传递的信号的信号转变成成电信号。但信号。但这种种电信号的信号的频率率较低，不能直接低，不能直接发射出去，需要将射出去，需要将这种低种低频电信号加到高信号加到高频振振荡电流上流上发射出去。射出去。思考与思考与讨论讨论：2 2、载波：振波：振荡器器产生的高生的高频交交变电流，是用来携流，是用来携带声音、声音、图象等信息的，叫做象等信息的，叫做载波。波。一、无一、无线电波的波的发射射 1 1、振、振荡器：能器：能产生生频率很高的交率很高的交变电流的器件。流的器件。流流经天天线发射出射出电磁波磁波作用作用高高频发射和接收原理：射和接收原理：调制制把信息加把信息加载到到载波上，使波上，使载波随信号而改波随信号而改变调幅幅调频是高是高频载波的波的频率率随信号改随信号改变（FMFM）使高使高频载波的振幅随波的振幅随信号改信号改变（AMAM）调频波波优点：点：振幅不振幅不变，抗干，抗干扰能力能力强，失真，失真较小。小。接收机接收机结构复构复杂，服，服务半径比半径比较小。小。调频波缺点：波缺点：阅读教材回答：我教材回答：我们生活的空生活的空间布布满了了强弱不同的弱不同的电磁波磁波,我我们又如何又如何选出自己所需的无出自己所需的无线电波呢波呢?二、无二、无线电波的接收波的接收 1.转动收音机的旋收音机的旋钮选择电台，就是台，就是选择我我们需要的需要的电磁波，磁波，这种技种技术叫做叫做调谐。2.解解调：从接收到的高：从接收到的高频振振荡中中“检”出所携出所携带的信号，叫做的信号，叫做检波，它是波，它是调制的逆制的逆过程，因此也程，因此也叫解叫解调。三、移三、移动通通讯每个移每个移动电话机都是一个机都是一个电磁波磁波发射器，它通射器，它通过电磁波把你磁波把你讲话的信息的信息发射到空中；同射到空中；同时它它又是一个又是一个电磁波接收器，在空中捕磁波接收器，在空中捕获电磁波，使你得到磁波，使你得到对方方讲话的信息。的信息。v四、四、传感器的种感器的种类和和应用用v1传感器感器v传感器是一种能感受外部信息，并将其按一定感器是一种能感受外部信息，并将其按一定规律律转换成成电信号的装置信号的装置v现实环境的信息是多种多境的信息是多种多样的，如温度、湿度、光的，如温度、湿度、光线、声音、力等，它、声音、力等，它们都是非都是非电学量，不能学量，不能直接自直接自动化化处理和交理和交换而而传感器可以将上述物理量感器可以将上述物理量转换成成电学量或学量或电路的通断，从而路的通断，从而实现信信息的自息的自动检测、传输和控制和控制v2常常见的的传感器感器v(1)双金属温度双金属温度传感器感器v原理：把两种不同原理：把两种不同热膨膨胀系数的金属片系数的金属片贴合在一起，制成一条双金属片，温度合在一起，制成一条双金属片，温度变化化时，因，因为两种金属片膨两种金属片膨胀系数不同，两金属片伸系数不同，两金属片伸长也不同而也不同而导致弯曲，使致弯曲，使电路的开关路的开关闭合或断开合或断开v应用：日光灯启用：日光灯启动器、器、电熨斗、熨斗、电饭锅中的自中的自动控温等控温等v(2)光敏光敏电阻阻传感器感器v原理：光敏原理：光敏电阻的阻阻的阻值随光照随光照强度的增度的增强而减小，无光照而减小，无光照时，光敏，光敏电阻阻阻阻值很大，流很大，流过电路路的的电流很小；有光照流很小；有光照时，光敏，光敏电阻的阻阻的阻值变小，小，电路中的路中的电流增大，因此，根据流增大，因此，根据电路中路中电流的流的大小，可以探知光的大小，可以探知光的强弱也可以在弱也可以在电路中达到路中达到进行自行自动控制的目的控制的目的v应用：声光控开关、用：声光控开关、电脑鼠鼠标器、路灯控制等器、路灯控制等v(3)压力力传感器感器v原理：原理：电容器的容器的电容随两极板容随两极板间距离的距离的变化而化而变化，化，这样可将可将压力大小力大小转换为电信号信号v应用用？v电容式容式压力力传感器：感器：v图442是是测定定压力力F的的电容式容式传感器，待感器，待测压力力F作用于可作用于可动膜片膜片电极上的极上的时候，膜片候，膜片发生生形形变，使极板，使极板间距离距离d发生生变化，引起化，引起电容容C的的变化知道化知道C的的变化，就可以知道化，就可以知道F的的变化情况化情况图442 v电容式容式话筒：筒：v原理：如原理：如图443所示，所示，Q是是绝缘支架，薄金属膜支架，薄金属膜M和固定和固定电极极N形成一个形成一个电容器，被直流容器，被直流电源充源充电当声波使膜片振当声波使膜片振动时，电容容发生生变化，化，电路中形成路中形成变化的化的电流，于是声信号就被流，于是声信号就被话筒筒转化化为电信号信号输出出v优点：保真性好点：保真性好图443 v五、数字信号及其特点五、数字信号及其特点v1数字信号：像数字信号：像电报的工作方式一的工作方式一样，它所，它所传递的信息用不同的的信息用不同的“”和和“”来表示数字信来表示数字信号可以号可以实现声音、声音、图像和各种数据在同一条像和各种数据在同一条线路上的同路上的同时传输v2数字信号的特点数字信号的特点v(1)抗干抗干扰能力能力强、无噪声、无噪声积累，可累，可实现长距离、高距离、高质量的量的传输v(2)便于加密便于加密处理理v(3)便于存便于存储、处理和交理和交换v(4)设备便于集成化、微型化便于集成化、微型化v(5)便于构成便于构成综合数字网和合数字网和综合合业务数字网数字网v(6)占用信道占用信道频带较宽一路模一路模拟电话的的频带为4 kHz带宽，一路数字，一路数字电话约占占64 kHz，这是模是模拟通信目前仍有生命力的主要原因通信目前仍有生命力的主要原因v3数字信号的数字信号的应用用v数字信号目前广泛数字信号目前广泛应用于因特网、数字用于因特网、数字电视和无和无线电通信、遥控等通信、遥控等领域域.课堂小堂小结：一、无一、无线电波的波的发射射 1 1载波：携波：携带声音、声音、图象等信息的高象等信息的高频交交变电流，流，叫做叫做载波。波。2 2调制：把信息加到制：把信息加到载波上，使波上，使载波随信号而改波随信号而改变的技的技术叫叫调制。制。3 3调幅波：高幅波：高频载波的振幅波的振幅 随信号而改随信号而改变叫叫调幅波。幅波。4 4、调频波：高波：高频载波的振波的振频 率随信号而改率随信号而改变叫叫调频波波二、无二、无线电波的接收：波的接收：1 1、调谐：从：从电磁波中磁波中选出所要的信号的技出所要的信号的技术叫做叫做调谐2 2、解、解调：从：从载波中将声音、波中将声音、图象等信息象等信息“取取”出叫解出叫解调。三、移三、移动通信通信手机同手机同时是是电磁波磁波发射器和接收器。要靠射器和接收器。要靠强大的固定无大的固定无线电台（基站）台（基站）转接。接。四、常四、常见传感器感器五、数字信号的五、数字信号的应用用电磁波与我磁波与我们的生活的生活v电视台通台通过电磁波，将精彩的磁波，将精彩的电视节目展目展现给我我们。v移移动通信通信设备极大的方便了我极大的方便了我们的的联系。系。收音机收音机v无无线上网上网设备v雷达雷达设备在在军事、气象等方面有广泛的事、气象等方面有广泛的应用。用。通信通信卫星星v通信通信卫星已星已经渗入到生活的各个部分。渗入到生活的各个部分。电磁波特点分析磁波特点分析v电磁波具有波磁波具有波动所特有的性所特有的性质干涉、衍射。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。电磁波的磁波的传播方式播方式v地波地波传播：因播：因为波波长很很长，能，能够很好的很好的绕过障碍物，所以可以障碍物，所以可以贴地面地面传播。播。长波、中波、波、中波、中短波。中短波。v天波天波传播：波播：波长比比较短，不容易衍射，容易被吸收，靠距地表短，不容易衍射，容易被吸收，靠距地表50-50-几百几百kmkm的的电离离层反射反射传播播电磁波。磁波。短波短波v直直线传播：波播：波长非常短，非常短，v能能够穿透穿透电离离层，沿直，沿直线v传播。播。微波微波阅读课阅读课文，文，文，文，试试着理解着理解着理解着理解电视电视机的成像原理机的成像原理机的成像原理机的成像原理简单简单地地地地说说：电视电视信号是信号是信号是信号是电视电视台先把影像信号台先把影像信号台先把影像信号台先把影像信号转变为转变为可可可可以以以以发发射的射的射的射的 ，发发射出去后被接收的射出去后被接收的射出去后被接收的射出去后被接收的电电信号通信号通信号通信号通过过被被被被还还原原原原为为光的光的光的光的图图象重象重象重象重现荧现荧光屏。光屏。光屏。光屏。电视让让我我我我们们走走走走进进摄摄像管吧！像管吧！像管吧！像管吧！电电子束把一幅子束把一幅子束把一幅子束把一幅图图象按照各点的明暗情况，逐点象按照各点的明暗情况，逐点象按照各点的明暗情况，逐点象按照各点的明暗情况，逐点变为强变为强弱不同的信号弱不同的信号弱不同的信号弱不同的信号电电流，通流，通流，通流，通过过天天天天线线把把把把带带有有有有图图象信号象信号象信号象信号的的的的电电磁波磁波磁波磁波发发射出去。射出去。射出去。射出去。摄像管像管电视机的接收端机的接收端Hi!Hi!又是我！又是我！又是我！又是我！再再再再带带你你你你见识见识一下一下一下一下显像管像管为何能何能显示与示与摄像屏一像屏一样的像的像?v显像管的像管的电子束也在屏幕上子束也在屏幕上扫描，描，扫描的方式与步描的方式与步调与与摄像管的像管的扫描同步，同描同步，同时，显像管像管电子子枪发射的射的电子束的子束的强弱受弱受图象信号的控制。象信号的控制。雷达雷达雷达在雷达在军事、事、飞机机导航、气象航、气象预测方面方面有巨大作用。有巨大作用。雷达雷达v雷达装置主要有什么用？雷达装置主要有什么用？v了解雷达用的是什么了解雷达用的是什么电磁波磁波?v为什么可以根据雷达什么可以根据雷达显示屏看出离障碍物示屏看出离障碍物有多有多远？雷达工作原理雷达工作原理测距：发射射接收接收利用利用发射与接收之射与接收之间的的时间差，差，计算出物体的距离。算出物体的距离。雷达所用雷达所用电磁波特点磁波特点v微波（超短波）微波（超短波）频率高，波率高，波长极短，沿直极短，沿直线传播，能播，能够穿穿过电离离层，受大气影响小，收，受大气影响小，收到的信号到的信号强且且稳定。定。四、移四、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、因特网五、因特网电磁波的危害磁波的危害电磁波的危害磁波的危害v手机的危害原因手机的危害原因在待机状在待机状态下，手机不断的下，手机不断的发射射电磁波，与周磁波，与周围环境交境交换信息。信息。手机在建立手机在建立连接的接的过程中程中发射的射的电磁波特磁波特别强。电磁波的危害磁波的危害v电磁波可能造成的磁波可能造成的伤害害手机手机释放的放的电磁磁辐射射对脑细胞的影响胞的影响电磁磁辐射的射的遗害会不断累害会不断累积在十至十五年后在十至十五年后很可能出很可能出现更多因手机普及而更多因手机普及而导致的癌症病致的癌症病例例电磁磁辐射射对胎儿的胎儿的发育起到极大的影响。容易育起到极大的影响。容易导致胎儿畸形和致胎儿畸形和发育不良。育不良。手机危害的手机危害的预防防v移移动电话接通瞬接通瞬间释放的放的电磁波容易磁波容易产生不好的影响，所以移生不好的影响，所以移动电话响响时，一秒后再听手机。，一秒后再听手机。如果身如果身边有其他有其他电话可用，就不要使用手机。在使用手机可用，就不要使用手机。在使用手机时，可以采用手机，可以采用手机专用耳机，用耳机，实现远距离使用距离使用是比是比较有效的有效的办法。法。休息休息时不要将手机置于枕不要将手机置于枕头边。注意手机的注意手机的摆放位置。医学放位置。医学专家建家建议我我们，手机不用，手机不用时最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接挂在胸前。要直接挂在胸前。手机危害的手机危害的预防防v多吃多吃绿茶可以防范茶可以防范辐射。射。使用绿色手机。GSM标准的手机的辐射标准为0.62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。电磁磁污染染v电磁磁污染染 基本上是两大基本上是两大类：一是自然界所固有的；再就是人在利用：一是自然界所固有的；再就是人在利用电磁能磁能时形成的形成的v目前在人目前在人类的生存的生存环境中，自然界固有的境中，自然界固有的电磁磁辐射的影响已相射的影响已相对较小，人小，人为的的电磁磁辐射的影响却射的影响却在迅速增大在我国近十几年来在迅速增大在我国近十几年来电磁磁辐射的影响更是爆炸性的增射的影响更是爆炸性的增强，“电气烟气烟雾”弥漫在我弥漫在我们周周围v作作为人造人造电磁磁辐射源，它射源，它还涉及很多方面，例如，广播涉及很多方面，例如，广播电台、台、电视台、雷达、台、雷达、导航、通信、射航、通信、射电天文、气象天文、气象预测、医、医疗设备中的中的电针炙、核磁共振等，宇航方面的各种炙、核磁共振等，宇航方面的各种飞行器等行器等电子子设备都会都会辐射射电磁波，家庭中使用的微波炉、磁波，家庭中使用的微波炉、红外烤箱等家用外烤箱等家用电器，也都会器，也都会产生生电磁磁辐射射v生活生活环境中充境中充满了了电磁波，只要是使用磁波，只要是使用电的的电器用品，都会放出器用品，都会放出电磁波。磁波。墙壁中看不壁中看不见的的电线，也会使，也会使电磁波磁波检测笔笔哔哔叫。所以睡叫。所以睡觉时不要太靠近装有不要太靠近装有电线的的墙壁，以免因壁，以免因电磁波影磁波影响而无法好好睡一响而无法好好睡一觉。而而现代人人手一手机，它的代人人手一手机，它的电磁波其磁波其实是很是很强的。在的。在电脑前前拨通手机，大家往往会通手机，大家往往会发现电脑萤幕幕闪铄不已。又在打开的收音机前不已。又在打开的收音机前拨通手机，收音机也受到很大的干通手机，收音机也受到很大的干扰。v微波炉的微波也是很微波炉的微波也是很强的的电磁波，有人曾磁波，有人曾经做做过实验，发现微波抑制了植物的生微波抑制了植物的生长！这个个实验是是将将4 4盆盆绿豆苗分豆苗分别放入微波炉中照射微波放入微波炉中照射微波5 5秒、秒、1010秒、秒、1515秒、秒、2020秒後，移出置於空秒後，移出置於空旷处。另外一盆。另外一盆完全不照射微波做完全不照射微波做为实验控制控制组。观察察这5 5盆盆绿豆芽每天的生豆芽每天的生长进度，度，发现不受微波照射的不受微波照射的实验控制控制组，绿豆苗生豆苗生长正常。正常。经微波微波照射照射过後的植物，只有照射後的植物，只有照射5 5秒的一盆尚有存活力，其他一概秒的一盆尚有存活力，其他一概陆续枯萎，可枯萎，可见微波微波对生物的生物的杀伤力。力。虽然如此，微波然如此，微波过的食物仍可食入，的食物仍可食入，绝不会吃不会吃进微波的！微波的！v另外也有人做微波使另外也有人做微波使鱼眼眼变白的白的实验，将，将鱼眼睛放入微波炉中，照射微波九秒後眼睛放入微波炉中，照射微波九秒後观察察鱼眼睛的眼睛的变化。化。发现微波使微波使鱼眼睛煮熟了。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眼睛一样变白，白，於是再也看不於是再也看不见东西了，西了，这就是所就是所谓的白内障。的白内障。因此当因此当妈妈使用微波炉煮点心使用微波炉煮点心时，小朋友千万不要在微波炉的玻璃，小朋友千万不要在微波炉的玻璃门外看着，以免外看着，以免视力会越来力会越来越差。越差。v电磁波磁波这麽可怕，我麽可怕，我们该怎麽怎麽预防呢？防呢？（一）拔掉插（一）拔掉插头可防止可防止电磁波：磁波：电器用品不使用器用品不使用时，最好将插，最好将插头拔掉，避免室内拔掉，避免室内环境受到境受到电磁波的侵害。磁波的侵害。（二）保持距离可减少（二）保持距离可减少电磁波：磁波：没没错，距离越，距离越远，电磁波磁波强度越弱。所以在使用度越弱。所以在使用电器用品器用品像像电脑、电视、电风扇、吹扇、吹风机、微波炉、机、微波炉、电磁炉磁炉时，都要，都要远离离这些些电器用品，以策安全。器用品，以策安全。电磁泄密磁泄密v磁泄露造成泄密磁泄露造成泄密 电磁磁辐射除了造成无法清理的磁射除了造成无法清理的磁污染外，低染外，低强度的度的电磁泄露会磁泄露会带来意想不到的来意想不到的麻麻烦v法国某公司机要室附近停了一法国某公司机要室附近停了一辆机机动车，车内配内配备有有电磁磁传感器、高灵敏度接受机和感器、高灵敏度接受机和简易信息易信息处理系理系统车内内电子探子探测系系统与机要室的与机要室的电脑信息网信息网络之之间无任何信息无任何信息传输通道奇妙的是，通道奇妙的是，车内内的的显示示荧屏上展示的屏上展示的图文信息，居然与机要室微机文信息，居然与机要室微机荧屏上屏上显示的信息完全一示的信息完全一样v这就是因就是因为网网络上的上的荧屏、机壳接屏、机壳接缝、键盘、电缆接接头等等处产笺电磁泄露，磁泄露，辐射到射到处间，它，它们可以被某些哪怕是可以被某些哪怕是简易的探易的探测系系统窃收和破窃收和破译目前，世界上不少国家都把美国作目前，世界上不少国家都把美国作为电脑间谍活活动及信息破坏的及信息破坏的对象象为此，五角大楼此，五角大楼坚持每年持每年拨款数十款数十亿美元，用来保障所有相关美元，用来保障所有相关指指挥系系统的信息安全的信息安全Thank You世界触手可及世界触手可及携手共携手共进，齐创精品工程精品工程