电磁波的发射和接收(上课用)资料.ppt

电磁波的发射、接收和电磁波谱 复习 无线电波的发射： 无线电发射机中有一个叫振荡器的重要部件。它能产生频率很高的交变电流。高频交变电流流经天线时，在空间产生高频率的电磁场，于是，电磁波就被发射出去。 要有效发射电磁波，振荡电路须具有如下特点： ⑴要有足够高的振荡频率。 ⑵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。 调频波的形成： 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，用电子仪器对收到的信号进行处理，就可以知道被测物体的信息 红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感 红外线技术的应用 注意: 烤箱中的红光,不是红外线,红外线是看不见的. 红外线感应防盗报警器 它是将红外线遥感探测技术和无线数码遥控技术结合的高科技新型产品，利用人体所产生的微弱红外线而触发。当有人试图进入它的探测范围时，它就会发出警报声，直到人离开才停止。 红外线反射型检测传感器 它是一种一体化的红外线发射、接收器件，内部包含红外线发射、接收及信号放大与处理电路，能够以非接触的形式检测出前方一定范围内的人体或物体。工作稳定可靠，性能优良，可广泛应用于各种自动检测、报警和控制等装置中。如：光电计数器，接近式照明开关，自动干手器，自控水龙头， 感应门铃，倒车告警电路 * * 1、麦克斯韦的电磁场理论的两大观点 2、怎样变化的电场才能发射电磁波？ 3、电磁波的频率和波长之间的关系 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 “汽车”——振荡器产生的高频交变电流（载波） “装上货物”的过程——调制信号过程 无线电波的发射： 把信息加到载波上，使载波随信号而改变叫调制。 使高频载波的振幅随信号而改变叫做调幅(AM) 使高频载波的频率随信号而改变叫做调频(FM) 调幅广播(AM)：中波和短波波段； 调频广播(FM)：微波（甚高频和超高频波段） 发射过程: 调制 调频 调幅 声音信号的调制过程： 调幅波的形成： 无线电波的接收： 接收电路 在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波． 选台 （电谐振 ） 调谐 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。 3）检波：从接收到的高频信号电流中“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: 调谐 利用“电谐振” 检波（解调） 接收 电视 移动电话 信号 调制 振荡电流 发射 调谐电路 解调 输出 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 无线电波的波段分布（根据：波长/频率） 无线电波的传播方式： 长波 短波 微波 微波 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。 微波 微波 中国实用通信广播卫星 中国试验通信卫星“东方红2号” 光的干涉现象 光的衍射现象 光是一种波 19世纪中叶，光的波动说已经得到了公认，但是光波的本质到底是什么，是像水波？还是像声波呢？ 19世纪60年代，麦克斯韦预言了电磁波的存在，并从理论上得出电磁波在真空中的传播速度应为： 光是一种电磁波 ≈光速 1、麦克斯韦根据电磁理论，发现电磁波的波速与光速相同，提出了光是一种电磁波的假说． 赫兹通过实验证实了光的电磁本质. 光的电磁说把光学和电学统一起来了． 关于光的电磁说的几点强调 2、光的颜色是由电磁波的频率决定的． 不同频率的色光在真空中波速相同，在介质中波速不同． 同一色光在不同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变． 在同一介质中，频率越高，波速越小． 关于光的电磁说的几点强调 3、电磁波与机械波的比较: 共同点： 都能产生干涉和衍射现象； 它们波动的频率都取决于波源的频率； 在不同介质中传播，频率都不变． 关于光的电磁说的几点强调 3、电磁波与机械波的比较: 不同点： 机械波的