1、3 电磁波的发射和接收学 习 目 标 知 识 脉 络1.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程知道无线电通信的基本原理(重点)2能正确区分调制、调幅、调频、调谐、解调等概念(难点)3能结合生活实际,说出无线电通信在生活中的应用.电磁波的发射先 填 空 1发射电磁波的振荡电路的特点(1)要有足够高的振荡频率:频率越高,发射电磁波的本领越大(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,因此采用开放电路2电磁波的调制调制 在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术调幅 (AM) 使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术分类 调频(FM) 使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术再
2、 判 断 1频率越高,振荡电路发射电磁波本领越大()2电视台可以直接向外发射声音信号()3电视台发射的电磁波都经过了调制()后 思 考 1怎样才能形成开放电路?【提示】 在振荡电路中,使电容器变成两条长的直导线,一条深入高空成为天线,另一条接入地下成为地线,形成开放电路2电视中的伴音信号是怎样从电视台发射出去的?【提示】 通过“调频”的方法发射核 心 点 击 1发射电磁波的条件(1)要有足够高的振荡频率理论研究表明,振荡电路向外辐射能量的本领,即单位时间内辐射出去的能量,与振荡频率密切相关,频率越高,发射电磁波的本领越大(2)开放电路,要使振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间2电磁波的
3、发射示意图(如图 1431 所示)图 14311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增加辐射波的波长B增加辐射波的频率C使振荡电容的正对面积足够小D尽可能使电场和磁场分散开E减小回路中的电容和电感【解析】 提高电磁波发射本领(功率) 应增大 f,电磁场应尽可能扩散到周围空间,形成开放电路f ,C ,要使 f 增大,应减小 L 或 C,故正确答案为 B、C、E.12LC rS4kd【答案】 BCE2为了把需要传递的信号(图象、声音等 )加载到电磁波上发射出去,必须对振荡电流进行_(填“调谐” “调制”或“解调”)【解析】 信息(声音或图象等 )转化为电信号后,往往
4、由于信号频率低不能直接用来发射,需要把要传递的电信号“加载”到高频电磁波上,这就是调制【答案】 调制无线电波的发射及相关问题1无线电波的发射:由振荡器(常用 LC 振荡电路) 产生高频振荡电流,用调制器将需要传送的电信号调制到振荡电流上,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2一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图象信号,都采用调幅波;电台的调频广播和电视中的伴音信号,都采用调频波低频信号类比成货物,高频波类比成运载工具,调制的过程类比成将货物装载到运载工具上电磁波的接收先 填 空 1原理电磁波在传播过程中如果遇到导体,会使导体中产生感应电流,因此,空中的导体可以用来接收
5、电磁波2电谐振与调谐(1)电谐振:当接收电路的固有频率跟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的现象(2)调谐:使接收电路产生电谐振的过程3解调使声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程,它是调制的逆过程4无线电波技术上把波长大于 1_mm 的电磁波称做无线电波,并按波长把无线电波分为若干波段:长波、中波、中短波、短波、微波再 判 断 1当接收电路的固有频率和电磁波频率相同时,出现谐振现象()2收音机能够直接接收声波()3要使电视机的屏幕上出现图象,必须将电视机接收到的无线电信号解调()后 思 考 1无线电波和可见光都是电磁波,为什么无线电波很容易绕过障碍物继续传播,而可见光
6、不能绕过障碍物?【提示】 无线电波的波长比较长,而可见光的波长很短(410 7 7.710 7 m),无线电波很容易发生明显的衍射现象,而可见光则不易发生明显的衍射现象2调谐电路能进行调谐的基本原理是什么?【提示】 调谐电路能进行调谐的基本原理是电谐振,即让接收电磁波的频率和被接收电磁波的频率相同核 心 点 击 电磁波的传播特性传播方式 适合的波段 特点地波 沿地球表面空间传播 长波、中波、中短波 衍射能力较强天波 靠大气电离层的反射传播 中短波、短波 反射能力较强空间波 沿直线传播 短波、超短波、微波 穿透能力较强3关于电磁波的发射和接收,下列说法中正确的是( )A为了使振荡电路有效地向空间
7、辐射能量,电路必须是闭合的B音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波C当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强D要使电视机的屏幕上有图象,必须要有检波过程E振荡电路的频率越高,产生的电磁波在空间传播越快【解析】 有效发射电磁波,必须采用开放电路和高频发射;一般的音频电流的频率较低,不能直接用来发射电磁波;电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象,与机械振动中的共振有些相似;电视机显示图象时,必须通过检波过程,把有效的信号从高频调制信号中取出来,否则就不能显示,B 、C 、D 正确【答案】 BCD4有一个 LC 接收电路,原来接收较低频率的电磁波,现在要想接收较高
8、频率的电磁波,其调节方式应把可动电容器的动片适当_一些. 【解析】 增大 LC 接收电路的频率,由公式 f 可知应减小电容或电感;把可12LC动电容器的动片适当旋出一些即可【答案】 旋出5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,其原因是因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的固有频率_,产生了_【解析】 选台就是调谐过程,使 f 固 f 电磁波 ,在接收电路中产生电谐振,激起的感应电流最强【答案】 相同 电谐振相近概念的辨析技巧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;把低频电信号从高频载波中检出来叫解调,是调制的逆过程