3　电磁波的发射和接收

1、电磁波的发射和接收,人教2003课标版选修3-4,作课人：张文博,辽宁省康平县高级中学,复习提问,1.LC振荡电路的周期，频率的表达式？,2. 波发生明显衍射现象 的条件？,思考与讨论：,电磁波的波长和频率对电磁波的发射有哪些影响？,1.要有效发射电磁波，振荡电路须具有如下特点： 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，这样才能有效地把能量辐射出去。,一、无线电波的发射,2、开放电路：,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

2、路。,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。,发 射 端,天线,思考：我们要传递的信号不是高频电磁波，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），它能否直接发射出去？,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。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。,3、调制,（1）、调

3、幅：高频载波的振幅随信号的强弱而改变叫调幅波，用AM表示。,常用的调制方式有调幅和调频两种：,（2）、调频 ：高频载波的频率随信号的强弱而改变叫调频波，用FM表示。,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。,调幅波优点：,抗干扰能力弱，容易失真。,服务半径比较大。多应用于省级以上电台,缺点：,小结：声音信号的调制过程,调幅 (AM)：中波和短波波段； 调频 (FM)：微波：（高频和超高频波段）,根据电磁感应现象：处在电磁波传播空间的导体,会产生同频率的感应电流,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

4、电波的接收,可 变 电 容,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。,1.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）,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还原出所携带声音信号，叫做解调，它是调制的逆过程,振荡电流,无线电波发射和接受流程图,无线电波的发射,无线电波的接收,三.无线电波的波段分布（根据：波长/频率）,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?,知识拓展,长波:波长较长，容易产生衍射现象。长波在地面传播

5、时能绕过障碍物（大山、高大建筑物）,长波,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。,短波,微波: 频率很高； 直线传播。,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,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

6、不要放在胸前的口袋中，也不要直接挂在胸前。,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调制 B.放大 C. 调谐 D.检波,A,2、要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是() A增大电容器极板间距 B使振荡电容器的正对面积足够大 C尽可能使电场和磁场分散开 D增加回路中的电容和电感,A,3、无线电广播中波段的波长范围为187560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：( ) A、500个 B、100个 C、187个 D、20个。,B,4、为了实现全球的电视转播，下面的措施中正确的是 （ ） A.只需发

7、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。,B,5、某雷达工作时，发射电磁波的波长20，每秒脉冲数n5000，每个脉冲持续时间t0.02s，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