高中物理《无线电波的发射和接收》课件三（25张PPT）

欢迎进入物理课堂 无线电波的发射和接收 无线电波的波段分布 根据 波长 频率 无线电波的传播方式 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 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 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 频率很高 直线传播 实用通信广播卫星 中国试验通信卫星 东方红2号 电磁波的有效发射必须具有 1 要有足够高的振荡频率 2 振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间 为了发射电磁波 需要改进振荡电路 一方面增大电容器极板间距离 减少正对面积 另一方面减少线圈的匝数 以减少自感 这样既提高了振荡频率又将磁场和电场分散到较大空间 这种电路叫做开放电路 1 发射电磁波的条件 2 开路电路 一 电磁波的发射 在实际应用中 开放电路的下部分导线通常接地 叫做地线 上部分导线尽可能分散到高处 叫做天线 电磁波就是通过天线和地线所组成的开放电路发射出去的 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 发射端 问题 我们要传递的讯号不是等幅高频振荡电流 而是一些低频讯号 如 声音讯号频率只有几百至几千赫兹 图象讯号频率也不过上万赫兹 能否把它们直接发送出去 类比 电磁波发射 汽车运货 货物 要传送的声音 图象等讯号 装上货物 的过程 调制信号过程 常用的调制方式有调幅和调频两种 1 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 2 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 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 这种要把传递的电信号 叫做调制信号 加到高频振荡电路 叫做载波 上的过程叫做调制 进行调制的装置叫做调制器 声音信号的调制过程 调幅 AM 中波和短波波段 调频 FM 微波 甚高频和超高频波段 调幅波的形成 调频波的形成使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频 调频广播 FM 和电视广播都采用调频的方法来调制 通常使用微波中的甚高频 VHF 和超高频 UHF 波段 例如 以调幅方式调制的无线电广播 其发射原理如图所示 话筒将声音变成音频信号 经音频放大器放大后 再进入调制器 同时送入调制器的还有载波 信号经调制后耦合到发射天线向外发射 无线广播发射器 二 电磁波的接收 电磁波在空间传播时 如果遇到导体制成的天线 由于电磁感应 天线中就会产生与电磁波频率相同的感应电流 这样就可以接收电磁波 但是 在地球周围空间存在着各种不同频率的电磁波 在无线电技术中 可以利用电谐振来选取我们需要的电磁波 选台 无线电视接收天线 收音机 无线电接收机 调谐 利用 电谐振 现象 检波 解调 接收 从接收到的高频振荡电流中 检 出所携带的调制信号过程 叫做检波 检波是调制的逆过程 因此也叫解调 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 相当于机械振动中的共振 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 在收音机中一般都是用自感线圈和可变电容器来组成调谐电路的 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 接收过程 电磁波带来的发展 人们利用电磁波发展了无线电技术 电磁波给人类社会带来了深刻而又巨大的变化 由此开辟了电子技术的新时代 今日的天空 已充满了各种频率不同 功率不同 传递信息各异的电磁波 由于电磁波的存在以及无线电技术的飞跃发展 人类才能在遥远的他乡 听到和看到亲人的音容笑貌 电报 广播 电视靠它传递 卫星靠它控制 导航 看不见的电波 使得人类社会的发展日新月异 副作用 尽管电磁波为人类造福 但也给人类带来某些害处 它会干扰人体生理节律 破坏免疫机能 引起头疼 失眠等症状 常被人们称为 无形杀手 1995年4月 美国一架飞机在航行中 由于机上有人使用手机 使机上的电子设备全部失灵 飞机偏离了航线 所以 电磁污染对人类生存环境的干扰已成为环境科学中的新课题 电视和雷达 一 电视 1 电视实现了景象的 包括伴音 的传送 担当着图像 包括伴音 信号的发射 接收和还的任务 2 电视信号的发送 在电视发射端 用摄像管将光信号转换为电信号 对高频振荡进行调制 然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去 包括伴音 3 电视信号的接收 接收端通过调谐 检波将电信号送到显像管 由显象管将电信号还原成图像 接收端同时将伴音信号还原成声音 4 电视传递的是活动景象 摄像机每秒要传送25张画面 电视接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这些画面 由于更换迅速和视觉暂留 人感觉到的便是活动影像 2 雷达是利用电磁波遇到障碍物 如飞机等 发生反射来工作的 雷达采用的是微波 二 雷达 1 雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全