电磁波发射和接收PPT课件.ppt

电磁波的发射和接收 1 学习目标 1 了解电磁波的发射与接收的简单过程 2 了解常见传感器及其应用 体会传感器的应用给人们带来的方便 2 烽火台 邮递员 3 用电磁波来传递信息 4 天线是发射与接收无线电波的必要设备 设备 怎么接收与发射 用电磁波来传递信息 5 天线 6 1 要有效发射电磁波 振荡电路必须满足两个条件 振荡频率足够高 电场和磁场尽可能分布到较大的空间 7 问题 我们要传递的信号不是高频振荡电流 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 思考与讨论 8 2 载波 振荡器产生的高频交变电流 是用来携带声音 图象等信息的 叫做载波 一 无线电波的发射 1 振荡器 能产生频率很高的交变电流的器件 流经天线 发射出电磁波 作用 高频 9 发射和接收原理 调制 把信息加载到载波上 使载波随信号而改变 调幅 调频 是高频载波的频率随信号改变 FM 使高频载波的振幅随信号改变 AM 10 调频波优点 振幅不变 抗干扰能力强 失真较小 接收机结构复杂 服务半径比较小 调频波缺点 11 阅读教材回答 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 12 二 无线电波的接收 1 转动收音机的旋钮选择电台 就是选择我们需要的电磁波 这种技术叫做调谐 2 解调 从接收到的高频振荡中 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 13 三 移动通讯 每个移动电话机都是一个电磁波发射器 它通过电磁波把你讲话的信息发射到空中 同时它又是一个电磁波接收器 在空中捕获电磁波 使你得到对方讲话的信息 14 四 传感器的种类和应用1 传感器传感器是一种能感受外部信息 并将其按一定规律转换成电信号的装置 现实环境的信息是多种多样的 如温度 湿度 光线 声音 力等 它们都是非电学量 不能直接自动化处理和交换 而传感器可以将上述物理量转换成电学量或电路的通断 从而实现信息的自动检测 传输和控制 15 2 常见的传感器 1 双金属温度传感器 原理 把两种不同热膨胀系数的金属片贴合在一起 制成一条双金属片 温度变化时 因为两种金属片膨胀系数不同 两金属片伸长也不同而导致弯曲 使电路的开关闭合或断开 应用 日光灯启动器 电熨斗 电饭锅中的自动控温等 16 2 光敏电阻传感器 原理 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小 无光照时 光敏电阻阻值很大 流过电路的电流很小 有光照时 光敏电阻的阻值变小 电路中的电流增大 因此 根据电路中电流的大小 可以探知光的强弱 也可以在电路中达到进行自动控制的目的 应用 声光控开关 电脑鼠标器 路灯控制等 17 3 压力传感器 原理 电容器的电容随两极板间距离的变化而变化 这样可将压力大小转换为电信号 应用 18 电容式压力传感器 图4 4 2是测定压力F的电容式传感器 待测压力F作用于可动膜片电极上的时候 膜片发生形变 使极板间距离d发生变化 引起电容C的变化 知道C的变化 就可以知道F的变化情况 图4 4 2 19 电容式话筒 原理 如图4 4 3所示 Q是绝缘支架 薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器 被直流电源充电 当声波使膜片振动时 电容发生变化 电路中形成变化的电流 于是声信号就被话筒转化为电信号输出 优点 保真性好 图4 4 3 20 五 数字信号及其特点1 数字信号 像电报的工作方式一样 它所传递的信息用不同的 和 来表示 数字信号可以实现声音 图像和各种数据在同一条线路上的同时传输 21 2 数字信号的特点 1 抗干扰能力强 无噪声积累 可实现长距离 高质量的传输 2 便于加密处理 3 便于存储 处理和交换 4 设备便于集成化 微型化 5 便于构成综合数字网和综合业务数字网 6 占用信道频带较宽 一路模拟电话的频带为4kHz带宽 一路数字电话约占64kHz 这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因 22 3 数字信号的应用数字信号目前广泛应用于因特网 数字电视和无线电通信 遥控等领域 23 课堂小结 一 无线电波的发射1 载波 携带声音 图象等信息的高频交变电流 叫做载波 2 调制 把信息加到载波上 使载波随信号而改变的技术叫调制 3 调幅波 高频载波的振幅随信号而改变叫调幅波 4 调频波 高频载波的振频率随信号而改变叫调频波 24 二 无线电波的接收 1 调谐 从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐2 解调 从载波中将声音 图象等信息 取 出叫解调 三 移动通信手机同时是电磁波发射器和接收器 要靠强大的固定无线电台 基站 转接 四 常见传感器五 数字信号的应用 25 电磁波与我们的生活 电视台通过电磁波 将精彩的电视节目展现给我们 26 移动通信设备极大的方便了我们的联系 27 收音机 28 无线上网设备 29 雷达设备在军事 气象等方面有广泛的应用 30 通信卫星 通信卫星已经渗入到生活的各个部分 31 电磁波特点分析 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 32 电磁波的传播方式 地波传播 因为波长很长 能够很好的绕过障碍物 所以可以贴地面传播 长波 中波 中短波 33 天波传播 波长比较短 不容易衍射 容易被吸收 靠距地表50 几百km的电离层反射传播电磁波 短波 34 直线传播 波长非常短 能够穿透电离层 沿直线传播 微波 35 阅读课文 试着理解电视机的成像原理 简单地说 电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的 发射出去后被接收的电信号通过 被还原为光的图象重现荧光屏 电视 36 让我们走进摄像管吧 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 通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去 摄像管 37 电视机的接收端 Hi 又是我 再带你见识一下 38 显像管为何能显示与摄像屏一样的像 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管的扫描同步 同时 显像管电子枪发射的电子束的强弱受图象信号的控制 39 40 雷达 雷达在军事 飞机导航 气象预测方面有巨大作用 41 雷达 雷达装置主要有什么用 了解雷达用的是什么电磁波 为什么可以根据雷达显示屏看出离障碍物有多远 42 雷达工作原理 测距 利用发射与接收之间的时间差 计算出物体的距离 43 雷达所用电磁波特点 微波 超短波 频率高 波长极短 沿直线传播 能够穿过电离层 受大气影响小 收到的信号强且稳定 44 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 45 五 因特网 46 电磁波的危害 47 电磁波的危害 手机的危害原因 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 手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强 48 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 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良 49 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 但不要放在胸前的口袋中 也不要直接挂在胸前 50 手机危害的预防 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 6 2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 51 电磁污染 电磁污染基本上是两大类 一是自然界所固有的 再就是人在利用电磁能时形成的 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 电气烟雾 弥漫在我们周围 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 52 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线的墙壁 以免因电磁波影响而无法好好睡一觉 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 收音机也受到很大的干扰 53 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生长 这个实验是将4盆绿豆苗分别放入微波炉中照射微波5秒 10秒 15秒 20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 观察这5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 绿豆苗生长正常 经微波照射过後的植物 只有照射5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 虽然如此 微波过的食物仍可食入 绝不会吃进微波的 54 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 照射微波九秒後观察鱼眼睛的变化 发现微波使鱼眼睛煮熟了 而当人的眼晴暴露在微波中 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 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 55 电磁波这麽可怕 我们该怎麽预防呢 一 拔掉插头可防止电磁波 电器用品不使用时 最好将插头拔掉 避免室内环境受到电磁波的侵害 二 保持距离可减少电磁波 没错 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 吹风机 微波炉 电磁炉时 都要远离这些电器用品 以策安全 56 电磁泄密 磁泄露造成泄密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带来意想不到的麻烦 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