电磁波的发射和接收.ppt

4.3 电磁波的发射和接收电磁波的发射和接收烽火台烽火台邮递员邮递员电磁波来传递信息电磁波来传递信息 C=3.00C=3.0010108 8m/sm/s天线天线是发射与接收无线电波的必要设备设备设备：怎么接收与发射怎么接收与发射？天线天线l1.要有效发射电磁波，振荡电路必须满足两个条件：要有效发射电磁波，振荡电路必须满足两个条件：l振荡频率足够高振荡频率足够高l电场和磁场尽可能分布到较大的空间电场和磁场尽可能分布到较大的空间 为了使开放电路中产生振为了使开放电路中产生振荡电流，常用如图所示的荡电流，常用如图所示的方法，使振荡器的线圈方法，使振荡器的线圈L2靠近开放振荡电路的线圈靠近开放振荡电路的线圈L1。当振荡器中产生高频当振荡器中产生高频振荡电流时，由于互感作振荡电流时，由于互感作用，就可以在开放振荡电用，就可以在开放振荡电路中产生相同频率的振荡路中产生相同频率的振荡电流，这种方法叫做感应电流，这种方法叫做感应耦合。耦合。问题：问题：我们要传递的我们要传递的信信号不是高频振荡电流，而号不是高频振荡电流，而是一些低频是一些低频信信号（如：声音号（如：声音信信号频率只有几百号频率只有几百至几千赫兹，图象至几千赫兹，图象信信号频率也不过上万赫兹号频率也不过上万赫兹），），它它能能否否直接发直接发射射出去？出去？为了传送声音、文字、图象等信号，首为了传送声音、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，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需要将这种低频电信号加到高频振荡电流上发射出去。上发射出去。无线电波通信的过程2 2、载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来、载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音携带声音、图象等信息的，、图象等信息的，叫做载波。叫做载波。一、无线电波的发射一、无线电波的发射 1 1、振荡器振荡器：能产生：能产生频率很高频率很高的交变电流的器件。的交变电流的器件。流经天线流经天线发射出电磁波发射出电磁波作用作用高频高频一、无线电波的发射一、无线电波的发射 3 3、调制：调制：调幅调幅：高频载波的高频载波的振幅随信号而改变叫调振幅随信号而改变叫调幅幅波，波，用用AM表示表示。把低频电信号加载到高频振荡电流把低频电信号加载到高频振荡电流（载波载波）上的过程叫做）上的过程叫做调制调制。调频调频 ：高频载波的高频载波的频率随信号而改变叫调频波，频率随信号而改变叫调频波，用用FM表表示示。调频波调频波优点：优点：振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。缺点：缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。接收机结构复杂，服务半径比较小。我们生活我们生活的空间布的空间布满了强弱满了强弱不同的电不同的电磁波磁波,我我们又如何们又如何选出自己选出自己所需的无所需的无线电波呢线电波呢?二、无线电波的接收二、无线电波的接收 1 1、当接收电路的固有频率跟要接收的电、当接收电路的固有频率跟要接收的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强（这种现象叫做振荡电流最强（这种现象叫做电谐振电谐振）2、调节接收电路的固调节接收电路的固有频率使它与要接收的电有频率使它与要接收的电磁波的频率相同的过程叫磁波的频率相同的过程叫做做调谐调谐。能够调谐的接收。能够调谐的接收电路叫做电路叫做调谐电路调谐电路。可可变变电电容容3.检波：从接收到的高频振荡中检波：从接收到的高频振荡中“检检”出所携带出所携带的信号，叫做的信号，叫做检波检波，它是调制的逆过程，因此，它是调制的逆过程，因此也叫也叫解调解调。1 1、要有效地发送低频电信号，必须把低频电信、要有效地发送低频电信号，必须把低频电信号附加在高频载波上，这个过程在电磁波的发射号附加在高频载波上，这个过程在电磁波的发射过程中叫做（）过程中叫做（）A A、调谐、调谐B B、解调、解调C C、调制、调制D D、检波、检波例与练例与练调制调制2 2、转换电视频道时，选择自己喜欢的电视节目，、转换电视频道时，选择自己喜欢的电视节目，称为（）称为（）A A、调制、调制B B、调谐、调谐C C、解调、解调D D、调幅、调幅例与练例与练调谐调谐电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活l电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们。l移动通信设备极大的方便了我移动通信设备极大的方便了我们的联系。们的联系。收收音音机机l无线上网设备无线上网设备l雷达设备在军事、气象等方面雷达设备在军事、气象等方面有广泛的应用。有广泛的应用。通信卫星通信卫星l通信卫星已经渗入到生活的各个部分。电磁波特点分析电磁波特点分析l电磁波具有波动所特有的性质干涉、衍射。衍射遇到障碍物时，波动能够偏离直线绕过障碍物，继续传播。相同的障碍物情况下，波长越长，越容易发生衍射现象。频率越高，波长越短，越能够更好的沿直线传播。电磁波的传播方式电磁波的传播方式l地波传播：地波传播：因为波长很长，能因为波长很长，能够很好的绕过障碍物，所以可够很好的绕过障碍物，所以可以贴地面传播。以贴地面传播。长波、中长波、中波、中短波。波、中短波。l天波传播：天波传播：波长比较短，不容波长比较短，不容易衍射，容易被吸收，靠距地易衍射，容易被吸收，靠距地表表50-50-几百几百kmkm的电离层反射传播的电离层反射传播电磁波。电磁波。短波短波l直线传播：直线传播：波长非常短，波长非常短，l能够穿透电离层，沿直线能够穿透电离层，沿直线l传播。传播。微波微波电视电视阅读课文，试着理解阅读课文，试着理解电视机的成像原理电视机的成像原理简单地说：电视信号简单地说：电视信号是电视台先把影像信是电视台先把影像信号转变为可以发射的号转变为可以发射的 ，发射出去后被，发射出去后被接收的电信号通过接收的电信号通过被还原为光的图象被还原为光的图象重现荧光屏。重现荧光屏。摄像管摄像管让我们走进让我们走进让我们走进让我们走进摄像管吧！摄像管吧！摄像管吧！摄像管吧！电子束把一幅图象按照各点的明暗情电子束把一幅图象按照各点的明暗情况，逐点变为强弱不同的信号电流，况，逐点变为强弱不同的信号电流，通过天线把带有图象信号的电磁波发通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。射出去。电视机的接收端电视机的接收端Hi!又是我！又是我！再带你见识一下再带你见识一下显像管为何能显示与摄像屏一显像管为何能显示与摄像屏一样的像样的像?l显像管的电子束也在屏幕上扫显像管的电子束也在屏幕上扫描，扫描的方式与步调与摄像描，扫描的方式与步调与摄像管的扫描管的扫描同步同步，同时，显像管，同时，显像管电子枪发射的电子束的强弱电子枪发射的电子束的强弱受受图象信号的控制图象信号的控制。雷达雷达雷达在军事、雷达在军事、飞机导航、气飞机导航、气象预测方面有象预测方面有巨大作用。巨大作用。雷达雷达l雷达装置主要雷达装置主要有什么用？有什么用？l了解雷达用的了解雷达用的是什么电磁波是什么电磁波?l为什么可以根为什么可以根据雷达显示屏据雷达显示屏看出离障碍物看出离障碍物有多远？有多远？雷达工作原理雷达工作原理测距：发射发射接收接收利用发射与接收之间的时间差，利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。计算出物体的距离。雷达所用电磁波特点雷达所用电磁波特点l微波（超短波）微波（超短波）频率高，波长频率高，波长极短，沿直线传播，能够穿过电离极短，沿直线传播，能够穿过电离层，受大气影响小，收到的信号强层，受大气影响小，收到的信号强且稳定。且稳定。四、移四、移动电话1.移动电话是一个怎样的仪器？1.什么是“基站”？为什么要建设“基站”？五、因特网五、因特网电磁波的危害电磁波的危害电磁波的危害电磁波的危害l手机的危害原因手机的危害原因在待机状态下，手机不断的发射电在待机状态下，手机不断的发射电磁波，与周围环境交换信息。磁波，与周围环境交换信息。手机在建立连接的过程中发射的电手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。磁波特别强。电磁波的危害电磁波的危害l电磁波可能造成的伤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手机释放的电磁辐射对脑细胞的影响响电磁辐射的遗害会不断累积电磁辐射的遗害会不断累积在十在十至十五年后至十五年后很可能出现更多因手很可能出现更多因手机普及而导致的癌症病例机普及而导致的癌症病例电磁辐射对胎儿的发育起到极大的电磁辐射对胎儿的发育起到极大的影响。容易导致胎儿畸形和发育不影响。容易导致胎儿畸形和发育不良。良。手机危害的预防手机危害的预防l移动电话接通瞬间释放的电磁波容易产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，一生不好的影响，所以移动电话响时，一秒后再听手机。秒后再听手机。如果身边有其他电话可用，就不要使用手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。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。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。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，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，但不要放在胸手机不用时最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接挂在胸前。前的口袋中，也不要直接挂在胸前。手机危害的预防手机危害的预防l多吃绿茶可以防范辐射。使用绿色手机。GSM标准的手机的辐射标准为0.62瓦，而采用CDMA技术的手机其辐射标准要小得多，所以CDMA手机被称作绿色手机。电磁污染电磁污染l电磁污染电磁污染 基本上是两大类：一是自然界所固有基本上是两大类：一是自然界所固有的；再就是人在利用电磁能时形成的的；再就是人在利用电磁能时形成的l目前在人类的生存环境中，自然界固有的电磁辐目前在人类的生存环境中，自然界固有的电磁辐射的影响已相对较小，人为的电磁辐射的影响却射的影响已相对较小，人为的电磁辐射的影响却在迅速增大在我国近十几年来电磁辐射的影响在迅速增大在我国近十几年来电磁辐射的影响更是爆炸性的增强，更是爆炸性的增强，“电气烟雾电气烟雾”弥漫在我们周弥漫在我们周围围l作为人造电磁辐射源，它还涉及很多方面，例如，作为人造电磁辐射源，它还涉及很多方面，例如，广播电台、电视台、雷达、导航、通信、射电天广播电台、电视台、雷达、导航、通信、射电天文、气象预测、医疗设备中的电针炙、核磁共振文、气象预测、医疗设备中的电针炙、核磁共振等，宇航方面的各种飞行器等电子设备都会辐射等，宇航方面的各种飞行器等电子设备都会辐射电磁波，家庭中使用的微波炉、红外烤箱等家用电磁波，家庭中使用的微波炉、红外烤箱等家用电器，也都会产生电磁辐射电器，也都会产生电磁辐射l生活环境中充满了电磁波，只要是使用生活环境中充满了电磁波，只要是使用电的电器用品，都会放出电磁波。墙壁电的电器用品，都会放出电磁波。墙壁中看不见的电线，也会使电磁波检测笔中看不见的电线，也会使电磁波检测笔哔哔叫。所以睡觉时不要太靠近装有电哔哔叫。所以睡觉时不要太靠近装有电线的墙壁，以免因电磁波影响而无法好线的墙壁，以免因电磁波影响而无法好好睡一觉。好睡一觉。而现代人人手一手机，它的电磁波而现代人人手一手机，它的电磁波其实是很强的。在电脑前拨通手机，大其实是很强的。在电脑前拨通手机，大家往往会发现电脑萤幕闪铄不已。又在家往往会发现电脑萤幕闪铄不已。又在打开的收音机前拨通手机，收音机也受打开的收音机前拨通手机，收音机也受到很大的干扰。到很大的干扰。l微波炉的微波也是很强的电磁波，有人微波炉的微波也是很强的电磁波，有人曾经做过实验，发现微波抑制了植物的曾经做过实验，发现微波抑制了植物的生长！这个实验是将生长！这个实验是将4 4盆绿豆苗分别放入盆绿豆苗分别放入微波炉中照射微波微波炉中照射微波5 5秒、秒、1010秒、秒、1515秒、秒、2020秒後，移出置於空旷处。另外一盆完全秒後，移出置於空旷处。另外一盆完全不照射微波做为实验控制组。不照射微波做为实验控制组。观察这观察这5 5盆绿豆芽每天的生长进度，发盆绿豆芽每天的生长进度，发现不受微波照射的实验控制组，绿豆苗现不受微波照射的实验控制组，绿豆苗生长正常。经微波照射过後的植物，只生长正常。经微波照射过後的植物，只有照射有照射5 5秒的一盆尚有存活力，其他一概秒的一盆尚有存活力，其他一概陆续枯萎，可见微波对生物的杀伤力。陆续枯萎，可见微波对生物的杀伤力。虽然如此，微波过的食物仍可食入，绝虽然如此，微波过的食物仍可食入，绝不会吃进微波的！不会吃进微波的！l另外也有人做微波使鱼眼变白的实验，另外也有人做微波使鱼眼变白的实验，将鱼眼睛放入微波炉中，照射微波九将鱼眼睛放入微波炉中，照射微波九秒後观察鱼眼睛的变化。发现微波使秒後观察鱼眼睛的变化。发现微波使鱼眼睛煮熟了。鱼眼睛煮熟了。而当人的眼晴暴露而当人的眼晴暴露在微波中，人眼晴中的水晶体也会和在微波中，人眼晴中的水晶体也会和鱼眼睛一样变白，於是再也看不见东鱼眼睛一样变白，於是再也看不见东西了，这就是所谓的白内障。西了，这就是所谓的白内障。因此当妈妈使用微波炉煮点心时，因此当妈妈使用微波炉煮点心时，小朋友千万不要在微波炉的玻璃门外小朋友千万不要在微波炉的玻璃门外看着，以免视力会越来越差。看着，以免视力会越来越差。l电磁波这麽可怕，我们该怎麽预防电磁波这麽可怕，我们该怎麽预防呢？呢？（一）拔掉插头可防止电磁波：（一）拔掉插头可防止电磁波：电器电器用品不使用时，最好将插头拔掉，避用品不使用时，最好将插头拔掉，避免室内环境受到电磁波的侵害。免室内环境受到电磁波的侵害。（二）保持距离可减少电磁波：（二）保持距离可减少电磁波：没错，没错，距离越远，电磁波强度越弱。所以在距离越远，电磁波强度越弱。所以在使用电器用品像电脑、电视、电风扇、使用电器用品像电脑、电视、电风扇、吹风机、微波炉、电磁炉时，都要远吹风机、微波炉、电磁炉时，都要远离这些电器用品，以策安全。离这些电器用品，以策安全。电磁泄密电磁泄密l磁泄露造成泄密磁泄露造成泄密 电磁辐射除了造成无法电磁辐射除了造成无法清理的磁污染外，低强度的电磁泄露会清理的磁污染外，低强度的电磁泄露会带来意想不到的麻烦带来意想不到的麻烦l法国某公司机要室附近停了一辆机动车，法国某公司机要室附近停了一辆机动车，车内配备有电磁传感器、高灵敏度接受车内配备有电磁传感器、高灵敏度接受机和简易信息处理系统车内电子探测机和简易信息处理系统车内电子探测系统与机要室的电脑信息网络之间无任系统与机要室的电脑信息网络之间无任何信息传输通道奇妙的是，车内的显何信息传输通道奇妙的是，车内的显示荧屏上展示的图文信息，居然与机要示荧屏上展示的图文信息，居然与机要室微机荧屏上显示的信息完全一样室微机荧屏上显示的信息完全一样l这就是因为网络上的荧屏、机壳接这就是因为网络上的荧屏、机壳接缝、键盘、电缆接头等处产笺电磁缝、键盘、电缆接头等处产笺电磁泄露，辐射到处间，它们可以被某泄露，辐射到处间，它们可以被某些哪怕是简易的探测系统窃收和破些哪怕是简易的探测系统窃收和破译目前，世界上不少国家都把美译目前，世界上不少国家都把美国作为电脑间谍活动及信息破坏的国作为电脑间谍活动及信息破坏的对象为此，五角大楼坚持每年拨对象为此，五角大楼坚持每年拨款数十亿美元，用来保障所有相关款数十亿美元，用来保障所有相关指挥系统的信息安全指挥系统的信息安全小结小结一、一、无线电波的发射无线电波的发射 1 1载波：载波：携带声音、图象等信息的携带声音、图象等信息的高频交变电流，高频交变电流，叫做载波。叫做载波。2 2调制：调制：把信息加到载波上，使载波随信号而改把信息加到载波上，使载波随信号而改变的技术叫调制。变的技术叫调制。3 3调幅波调幅波：高频载波的：高频载波的振幅振幅 随信号而改变叫调幅波。随信号而改变叫调幅波。4 4、调频波调频波：高频载波的：高频载波的振频振频 率随信号而改变叫调频波率随信号而改变叫调频波小结小结二、二、无线电波的接收：无线电波的接收：1 1、调谐：调谐：从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐2 2、解调：解调：从载波中将声音、图象等信息从载波中将声音、图象等信息“取取”出叫解出叫解调调。三、电视三、电视扫描一帧要扫描一帧要0.04s0.04s，1s 1s内送内送2525帧图象帧图象四、移动通信四、移动通信手机手机同时是电磁波发射器和接收器同时是电磁波发射器和接收器。要靠强大的固定。要靠强大的固定无线电台（无线电台（基站基站）转接。）转接。