1、3 电磁波的发射和接收,第十四章 电磁波,声音和影像是怎样传送的呢？,学习目标,1. 了解无线电波的波长范围； 2. 了解无线电波的发射过程和调制的简单概念； 3. 了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。,1.有效发射电磁波的条件 若要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点： (1)要有足够高的频率，频率越高，越容易向外界辐射能量； (2)要有开放电路.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，有效地发射电磁波必须用开放电路，如图所示.,一、电磁波的发射,实际的开放电路：线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫做地线。线圈的另一端与高高地架在空中的
2、天线相连。无线电波就是由这样巨大的开放电路发射出去的。,2.无线电波的调制 (1)载波：用来“运载”信号的高频等幅波叫载波，如图： (2)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做调制.即把传递信号加到载波上的过程。,(3)调制的方式 调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。如图所示为经过调幅的高频振荡电流的波形：,信号,经过调幅的高频振荡电流的波形,调频：高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。如图所示为经过调频的高频振荡电流的波形：,信号,经过调频的高频振荡电流的波形,3.无线电波的发射过程 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
3、电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。,1接收原理 电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生感应电流，所以导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收天线。 2.接收装置 用天线和地线组成的接收电器来接收电磁波，如图所示：,二、电磁波的接收,3.通过电谐振来选台 (1)选台：接收电磁波时，从诸多的电磁波中把需要的选出来。 (2)电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振。相当于机械振动中的共振。 (3)调谐：使接收电路发生电谐振的过程叫调谐，其基本原理就是电谐振。 (4)调谐电路：能够调谐的接收电路叫做调谐电路，如图所示
4、：,在调谐电路中，由于电感的调节不方便，因此一般采用调节电容器电容大小的方法来改变调谐频率。使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同，这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流，于是就选出了这个电台 。,4解调 使声音或图像信号从接收到的感应（高频振荡）电流中还原出来，这个过程是调制的逆过程，叫做解调。调幅波的解调也叫检波。如图： 5无线电波的接收 波长大于1mm(频率低于300GHz)的电磁波叫作无线电波。天线接收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经解调取出携带的信号，放大后再还原成声音或图像。,三、无线电波的发射、接收及传播,1.无线电波的发射和接收过程 2.“调幅”和“
5、调频”都是调制过程 (1)高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅。一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波。 (2)高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫调频。电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波。,3.解调是调制的逆过程 声音、图像等信号频率相对较低，不能转化为电信号直接发射出去。将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去将声音、图像信号加载到高频电磁波上的过程就是调制，而将声音、图像信号从高频调制信号中还原出来的过程就是解调。 4.正确理解调谐的作用 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，
6、分辨不清。因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台.在无线电技术中利用电谐振达到该目的。,5.无线电波的传播 无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波，它们的波长在几毫米到几十千米之间。无线电波在沿地球表面、大气层中传播时，由于不同波长的电磁波衍射和被吸收的情况各不相同，不同波长的电磁波在传播方式上也各不相同。地波、天波、空间波的传播方式、适合的波段、特点如下表所示：,(1)调频和调幅： 这是调制的两种方式，使电磁波的频率随信号改变的调制方式叫调频；使电磁波的振幅随信号改变的调制方式叫调幅。 (2)调制和解调： 把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上叫作调制； 把低频电信号
7、从高频载波中检出来叫解调，是调制的逆过程。,相近概念的辨析技巧,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,AC,课堂练习,2.（多选）下列说法正确的是（ ） A发射出去的无线电波，可以传播到无限远处 B无线电波遇到导体，就可在导体中激起同频率的振荡电流 C波长越短的无线电波，越接近直线传播 D移动电话是利用无线电波进行通讯的,BCD,3世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是() A因为收听到的电台离收音机最近 B因为收听到的电台频率最高 C因为接收到的电台电磁波能量最强 D因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振,D,