电磁波的发射、传播与接收

1、 麦克斯韦的电磁场理论既麦克斯韦的电磁场理论既 新颖又深刻，以至于当时许多新颖又深刻，以至于当时许多 不习惯用场的观点来考虑问题不习惯用场的观点来考虑问题 的物理学家都持怀疑的态的物理学家都持怀疑的态 度麦克斯韦的电磁场理论能度麦克斯韦的电磁场理论能 否被普遍接受，有待于实验的否被普遍接受，有待于实验的 检验检验18881888年，即在麦克斯韦年，即在麦克斯韦 发现电磁场理论发现电磁场理论2020多年后，德多年后，德 国物理学家赫兹（国物理学家赫兹（1857185718941894） 第一次用实验证实了电磁波的第一次用实验证实了电磁波的 存在存在 赫兹实验赫兹实验 在无线技术中使用的电磁波叫无

2、线电波在无线技术中使用的电磁波叫无线电波 无线电波的接收无线电波的接收 无线电波的发射无线电波的发射 无线电波的传播无线电波的传播 有效的向外界发射电磁波的条件是什么？有效的向外界发射电磁波的条件是什么？ 1 1、要有足够高的振荡频率，、要有足够高的振荡频率， 因为频率越高，发射电磁波的本领越大。因为频率越高，发射电磁波的本领越大。 2 2、振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，、振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间， 才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。 改造改造LCLC振荡电路振荡电路由闭合电路成开放电路（如图）由闭合电路成开放电路（

3、如图） 采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波？采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波？ 一、无线电波的发射一、无线电波的发射 无线电波的发射无线电波的发射 1 1、发射无线电波的装置：、发射无线电波的装置： L L 开放电路开放电路 地线地线 天线天线 无线 电波 由开 放电 路发 射出 去 振荡器电路振荡器电路 实实 际际 的的 发发 射射 装装 置置 无线电波的发射无线电波的发射 1 1、发射无线电波的装置：、发射无线电波的装置： 2 2、利用无线电波可以传递各种信号利用无线电波可以传递各种信号调制调制: :调幅、调频调幅、调频 二、无线电波的传播二、无线电波的传播 方式有三种： 天波、

4、地波、直线传播 地波：沿地球表面空间传播的无线电波 天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波 直线传播：沿直线传播 通常使用的无线电波的波长范围从几毫米到几千米，根据波长或频通常使用的无线电波的波长范围从几毫米到几千米，根据波长或频 率把无线电波分成几个波段，如下表所示：率把无线电波分成几个波段，如下表所示： 波段波段方式方式频率频率传播方式传播方式特点特点 长波长波 30000m30000m 3000m3000m 10kHz10kHz100kHz100kHz地波地波 易衍射、有能量易衍射、有能量 损失损失. . 导航导航 中波中波 3000m3000m 200m200m 100kHz100kH

5、z1500kHz1500kHz 地波和天地波和天 波波 电离层吸收少；电离层吸收少； 调幅（调幅（AMAM）无线）无线 电广播、电报、电广播、电报、 通信通信 中短波中短波200m200m50m50m 1500kHz1500kHz 6000kHz6000kHz 短波短波50m50m10m10m6MHz6MHz30MHz30MHz天波天波 微微 波波 米波米波 （VHFVHF） 10m10m1m1m30MHz30MHz300MHz300MHz 近似直线近似直线 传播传播 调频（调频（FMFM）无线）无线 电广播、电视、电广播、电视、 导航导航 分米波分米波 （UHFUHF） 1m1m0.1m0.

6、1m300MHz300MHz3000MHz3000MHz 直线传播直线传播 中转站中转站 大气干扰少，能大气干扰少，能 量损失小、信号量损失小、信号 好；好； 电视、雷达、导电视、雷达、导 航航 厘米波厘米波10cm10cm1cm1cm 3000MHz3000MHz 30000MHz30000MHz 毫米波毫米波10mm10mm1mm1mm 30000MHz30000MHz 300000MHz300000MHz 三、无线电波的接收三、无线电波的接收 电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导 体产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁体产生感应电流，感应

7、电流的频率跟激起它的电磁 波的频率相同。因此利用放在电磁波传播空间中的波的频率相同。因此利用放在电磁波传播空间中的 导体，就可以接收到电磁波了。导体，就可以接收到电磁波了。 发射的无线电波如何被接收到呢？发射的无线电波如何被接收到呢？ 如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的 感应电流最强呢？感应电流最强呢？ 当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的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。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）（这种现象叫做电谐振） 无线电波的接收无线电波的接收 1 1、

8、接收无线电波的装置：、接收无线电波的装置： 上图为收音机的调谐电路上图为收音机的调谐电路 图示为收音机的图示为收音机的 简单的调谐电路，通简单的调谐电路，通 过可变电容改变调谐过可变电容改变调谐 电路的固有频率，使电路的固有频率，使 其与接收电台的电磁其与接收电台的电磁 波频率相同，这个频波频率相同，这个频 率的电磁波就在调谐率的电磁波就在调谐 电路里激起较强的感电路里激起较强的感 应电流，这样就选出应电流，这样就选出 了电台。了电台。 可变电容可变电容 无线电波的接收无线电波的接收 1 1、接收无线电波的装置：、接收无线电波的装置： 2 2、用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电、用调

9、谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电 流，要直接感受到所需要的信号，还需要检波。流，要直接感受到所需要的信号，还需要检波。 声音信号的传送声音信号的传送 话筒前的人话筒前的人 返回返回 振荡器振荡器 信号发射机房信号发射机房 返回返回 电视信号发射塔上的电视信号发射塔上的 信号发射天线信号发射天线 无线电信号发射塔无线电信号发射塔 返回返回 彩塔接收天线彩塔接收天线 电报大楼上的接收天线电报大楼上的接收天线 返回返回 返回返回 收音机内的收音机内的 接收装置就接收装置就 是一个简单是一个简单 的调谐电路的调谐电路 调制调制：使电磁波随各种信号而改变叫做调制。：使电磁波随各种信号而改变叫做调

10、制。 调幅调幅：使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅。：使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅。 调频调频：使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。：使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。 电谐振电谐振：当接收电路的固有频率跟接收道的电磁波：当接收电路的固有频率跟接收道的电磁波 的频率相同时，接收电路中产生的振荡电路最强，的频率相同时，接收电路中产生的振荡电路最强， 这种现象叫做电谐振。这种现象叫做电谐振。 调谐调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。 检波检波：从接受到的高频振荡中：从接受到的高频振荡中“检检”出所携带的信号，出所携带的信号， 叫做检波。叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。 四、相关概念解释四、相关概念解释 点击点击“”返回到相关链接的幻灯片返回到相关链接的幻灯片 随堂练习随堂练习 1.1.发射电磁波的条件是什么？发射电磁波的条件是什么？ 2.2. 电磁波的传播有哪