高中物理人教选修11课件4.3电磁波的发射和接收

1、三、电磁波的发射和接收,1.了解无线电广播发射和接收技术中,调制、调幅、调频、调谐、解调的含义。 2.了解电视摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收过程。 3.了解移动通信的基本过程。了解基站的作用。 4.了解通信技术的发展对人类文明的促进作用。,一,二,三,一、无线电波的发射 1.载波 振荡器产生的高频交变电流是用来携带信息的,这个高频电磁波叫作载波。 2.调制 (1)把信息加到载波上就是使载波随信号而改变,这种技术叫调制。 (2)使高频载波的振幅随信号改变的调制方式叫调幅。 (3)使高频载波的频率随信号改变的调制方式叫调频。 3.发射 无线电发射机中的振荡器能产生频率很高的交变电流。高频交

2、变电流流经天线时,在空间产生高频率的电磁场。电磁场在空间中的传播,就产生了电磁波,即发射了电磁波。,四,一,二,三,打开收音机,将收音机调谐到FM标度上 89.0 时,它表示的频率为多少?这种电磁波的波速是多少?波长是多少? 提示:FM89.0表示频率为89.0 MHz,波速为 3.00108 m/s,波长为3.4 m。,四,一,二,三,二、无线电波的接收 1.调谐接收 经过调谐,接收机得到带有信息标记的高频电流。 2.解调信号 要得到所需的信息,从接收到的高频振荡电流中分离出所携带信号的过程叫解调。,四,一,二,三,三、电视 1.1927年,英国发明家贝尔德在伦敦公开表演了从远处传来的活动图

3、像,标志着电视的诞生。 2.电视的发射系统发射出载有摄像头扫描来的视频电流和声音信号。 3.电视机接收到载有图像和声音信号的电磁波,还原出图像和声音。,四,一,二,三,四,四、移动通信 每个移动电话都有一个电磁波发射器,同时也有一个电磁波接收器使双方得到信息,当然还要有固定的基站转接。,一,二,一、区别调频波和调幅波 无线电波在发射过程中的调制有两种方式,即调频和调幅。对应的电磁波就是调频波和调幅波;调频就是使高频载波的频率随信号而改变的调制方式,调幅就是使高频载波的振幅随信号而改变的调制方式;中波和短波波段的无线电广播使用的是调幅方式,在微波波段,电视广播的图像信号也使用调幅方式;电视广播伴

4、音采用调频方式;调频波的振幅不变,抗干扰能力比较强,传递过程中的失真比较小,但调频接收机的结构比调幅机复杂,服务半径也比较小。,一,二,二、无线电波的波段分布,一,二,类型一,类型二,类型三,类型四,无线电波的发射 【例1】 认真观察下列各图,下列说法中正确的是() A.无线电台发射的是甲所示的波 B.无线电台发射的是乙所示的波 C.无线电台发射的是丙所示的波 D.无线电台发射的是丁所示的波,类型一,类型二,类型三,类型四,解析:认真观察四个图像,结合调制中的调幅波和调频波的特点,发射台的电波即为调幅波和调频波。 答案:CD 题后反思对于图形信息要认真观察,从题目中找出隐含条件,即无线电台发射

5、的波是调制后的电磁波,结合调制后的电磁波特点,即可求解。,类型一,类型二,类型三,类型四,无线电波的接收 【例2】 在无线电波发射和接收的过程中,为了如下目的,各采用的技术措施是什么?可供选择的答案有: A.调制B.开放电路 C.解调D.调谐 (1)为了向外界更多、更有效地发射电磁波,采用()。 (2)为了把某种信号传递出去,采用()。 (3)为了接收某种频率的电磁波,采用()。 (4)为了从高频振荡电流中分离得到信号,采用()。,类型一,类型二,类型三,类型四,解析:采用闭合电路一方面使电场和磁场敞开,另一方面使LC电路的振荡频率提高,从而有利于电磁波的发送;发射信号需要将信号随传输信号的变

6、化而变化,这个过程是调制过程;信号接收首先要调谐信号,然后解调,分离信号。 答案:(1)B(2)A(3)D(4)C 题后反思有效地发射电磁波,可将普通的LC电路改成开放电路。,类型一,类型二,类型三,类型四,电视信号的发射与接收 【例3】 在电视发射端,由摄像机将来自景物的光转换为电信号,这一过程完成了() A.电、光转化B.光、电转化 C.光、电、光转化D.电、光、电转化 解析:摄像机的摄像过程把光信号转化成了电信号,即把一幅图像按照各个部分的明暗情况,逐点地变为强弱不同的信号电流,然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去,B正确,选项A、C、D错误。 答案:B 题后反思解决此类问题的关键是理

7、解电视机的基本原理。,类型一,类型二,类型三,类型四,电磁波在通信技术中的应用 【例4】 各地接收卫星电视信号的抛物面天线如图所示,天线顶点和焦点连线OO与水平面间的夹角为仰角,OO在水平面上的射影与当地正南方向的夹角为偏角。当接收定位于东经105.5的卫星电视信号时,OO连线应指向卫星。由此知我国各地接收天线的取向情况是() A.有=0、=90的 B.与卫星经度相同的各地,随纬度的增高而减小 C.经度大于105.5的各地,天线是朝南偏东的 D.在几十甚至几百平方千米的范围内,天线取向 几乎是相同的(我国自西向东的经度约为73135),类型一,类型二,类型三,类型四,解析:同步卫星在赤道上空,我国国土最南端纬度约为北纬357,所以仰角不可能等于90;与卫星经度相同的各地,随纬度的增高而减小;经度大于105.