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1、3.电磁波的发射和接收1.知道什么样的电磁振荡电路有利于向外发射电磁波。2.了解利用电磁波传递信号要对电磁波进行调制,调制方法有两种:调幅和调频。知道什么是调制、什么是调幅和调频。3.知道接收需要的电磁波要进行调谐,知道还原信号还要进行解调,了解什么是调谐和解调。121.电磁波的发射(1)要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有两个特点:第一,要有足够高的振荡频率,频率越高,发射电磁波的本领越大。第二,应采用开放电路,振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间。(2)开放电路:实际的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导
2、线叫作地线,线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。12(3)电磁波的调制122.电磁波的接收(1)接收原理:电磁波能使导体中产生感应电流,所以导体可用来接收电磁波,这个导体就是接收天线。(2)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等时,接收电路里产生的振荡电流最强,这种现象叫作电谐振。(3)调谐:使接收电路中产生电谐振的过程叫作调谐。(4)解调:使声音或图像信号从接收到的高频电流中还原出来,这个过程是调制的逆过程,叫作解调。调幅波的解调也叫检波。(5)无线电波:技术上把波长大于1mm(频率低于300GHz)
3、的电磁波称作无线电波,并按波长分成若干个波段,像长波、中波、短波、微波等。不同波段所用的设备和技术不同,因此有不同的用途。一二三四一、有效地发射电磁波的两个条件1.高频电路:理论研究证明了发射电磁波的功率与振荡频率的四次方成正比,频率越高,发射电磁波的本领就越大,所以采用高频电路。2.开放电路:振荡电路中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。实际的开放电路由天线、线圈和地线组成,天线相当于电容器的一个极板,大地是另一个极板,这样做有两个好处,一是满足开放的条件,让电场和磁场尽可能地分散到更大的
4、空间;二是电容器的电容非常小,可以产生高频率。特别警示当振荡电路变成开放电路时,由于匝数减少,则自感系数L减小。由于正对面积减小,距离增大,电容器的电容减小。由一二三四二、对电谐振及其作用的理解世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号,如果不加选择全部接收下来,那必然是一片混乱,分辨不清。因此接收信号时,首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来,通常叫选台。在无线电技术中利用电谐振(类似于机械振动中的共振)达到目的。一二三四使接收电路中产生电谐振的过程叫调谐,能够调谐的接收电路叫调谐电路。如图所示,调节电容器的电容
5、,当该LC振荡电路的固有频率与某电台的频率相同时,这个电台的电磁波在电路中激起的感应电流最强,这样就选出了这个电台。收音机一般是通过改变电容来调谐,而电视机一般通过改变电感来调谐。一二三四三、对调制、调幅、调频、调谐、解调等概念的理解1.无线电波的发射和接收过程。2.“调幅”和“调频”都是调制过程。(1)使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅,一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波。(2)使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫调频,电台的立体声广播和电视中的伴音信号,采用调频波。
6、一二三四3.解调是调制的逆过程。声音、图像等信号频率相对较低,不能转化为电信号直接发射出去,而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去。将声音、图像信号加载到高频电磁波上的过程就是调制。而将声音、图像信号从高频信号中还原出来的过程就是解调。特别警示(1)电谐振就是电磁振荡中的“共振”。(2)调谐与电谐振不同,电谐振是一个物理现象,而调谐则是一个操作过程。一二三四四、无线电波的分类λ>1mm的电磁波叫无线电波。无线电波可以分成若干波段。一二三四特别警示无线电波是无线电技术中使用的电磁波,其波长范围从几毫米到几十千米,按波长分
7、成若干个波段,各个波段有其不同的主要用途。类型一类型二理解有效发射电磁波的条件【例1】要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施有()A.增加辐射波的波长B.使振荡电容器的正对面积足够小C.尽可能使电场和磁场分散开D.增加电路中的电容和电感解析：理论证明,电磁波发射本领(功率)与f正相关,电磁场应尽可减小L或C,通过选择,B、C项符合题意。答案：BC题后反思只要熟练掌握有效发射电磁波的条件和振荡频率的表达式,该题便可以解决。类型一类型二电磁波接收端的有关计算【例2】一台收音机的接收频率范围从f1=2.2MHz到f2
8、=22MHz。设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1到λ2,调谐电容器的相应电容变化范围从C1到C2。那么波长之比为多少?电容之比为多少?答案：10∶1100∶1类型一类型二题后反思(1)LC振荡电路是最简单的电磁振荡电路,也是无线电技术中最常见的振荡电路,所以要熟记它的周期和频率公式。(2)调谐电路与
