3.3無線電通信

課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解無線電波的發(fā)射過程和振蕩器、調(diào)制器的作用。2．了解不同波長的電磁波的傳播方式。3．了解調(diào)諧、檢波及無線電波的接收的基本原理。4．了解我們生活中的無線電通信。重點(diǎn)難點(diǎn)：無線電波的發(fā)射和接收。課前自主學(xué)案一、無線電波的發(fā)射發(fā)射電磁波是為了傳遞信號，將需要傳遞的信號加載在電磁波上，使電磁波隨信號而改變叫做________，通常有兩種方式，一種是使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做________，另一種是使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做_________。1．振蕩器的作用：產(chǎn)生______________信號。2．調(diào)制器的作用：把低頻信號加載到高頻信號上去。調(diào)制調(diào)幅調(diào)頻等幅高頻二、電磁波的傳播無線電波通常有三種傳播途徑：地波、_______和___________。1．地波：是沿________的表面空間傳播的無線電波。在無線電技術(shù)中，通過采用地波的形式傳播長波、中波和中短波。2．天波：是靠大氣層中____________的反射傳播的無線電波。短波最適合采用天波的形式傳播。天波空間波地球電離層之間3．空間波：是像光束那樣沿_______傳播的無線電波，這種傳播方式適用于超短波和微波通信，此外衛(wèi)星中繼通信，衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播等也主要是利用空間波作為傳輸途徑。三、電磁波的接收1．電諧振現(xiàn)像：當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時，電磁波會使電路中產(chǎn)生最強(qiáng)的電流。與機(jī)械振動中的_________現(xiàn)像類似。直線共振2．調(diào)諧：在無線電技術(shù)中，對空間存在的各種頻率電磁波，需要____________某一種特定的頻率接收的過程。3．調(diào)諧電路：能夠進(jìn)行調(diào)諧的接收電路。4．檢波：從高頻載波中把音頻信號“檢”出來的過程，是調(diào)制的逆過程，也叫解調(diào)。挑選出四、無線電波在我們生活中微波通信、________通信和_______通信為人類交流信息發(fā)揮著巨大的作用。隨著__________和_______的發(fā)明，又實(shí)現(xiàn)了光纖通信。其特點(diǎn)是__________________、____________________。因特網(wǎng)就是利用___________來交互信息。衛(wèi)星光纖激光器光纖能量損耗小抗干擾能力強(qiáng)光纖核心要點(diǎn)突破一、有效向外發(fā)射電磁波振蕩電路必須具有的特點(diǎn)1．要有足夠高的頻率：發(fā)射電磁波的功率與振蕩頻率的四次方成正比。如果是低頻信號，要用高頻信號運(yùn)載才能更有效地發(fā)射出去。2．采用開放電路：使振蕩電路的電磁場必須盡可能地分散到大的空間。天線和地線也可組成開放電路如圖3－3－1所示。由閉合電路變成開放電路圖3－3－1二、電磁波的發(fā)射與調(diào)制在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制。調(diào)制的裝置見圖3－3－2所示。圖3－3－21．調(diào)幅：使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫調(diào)幅。調(diào)幅的作用見圖3－3－3。(甲：聲音信號的波形。乙：高頻等幅振蕩電流的波形。丙：經(jīng)過調(diào)幅的高頻振蕩電流的波形。)圖3－3－32．調(diào)頻：使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫調(diào)頻。調(diào)頻的作用見圖3－3－4所示。(甲：聲音信號的波形。乙：高頻等幅振蕩信號的波形。丙：經(jīng)過調(diào)頻的高頻振蕩電流的波形。)圖3－3－43．電磁波的發(fā)射方框圖(如圖3－3－5所示)圖3－3－5即時應(yīng)用

(即時突破，小試牛刀)1．下列對無線電廣播要對電磁波進(jìn)行調(diào)制的原因的說法正確的是(

)A．經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強(qiáng)B．經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快C．經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長才能不變D．經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波才能把我們要告知對方的訊號傳遞過去解析：選A。調(diào)制是把要發(fā)射的信號“加”到高頻等幅振蕩上去，頻率越高，傳播信息能力越強(qiáng)，A對；電磁波在空氣中以接近光速傳播，B錯；由v＝λf，知波長與波速和傳播頻率有關(guān)，C錯。三、無線電波的接收1．電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振。2．調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫調(diào)諧。能夠調(diào)諧的接收電路叫調(diào)諧電路。調(diào)諧的方法一般是改變電路的L或C。3．檢波：從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的波，叫檢波。檢波是調(diào)諧的逆過程，也叫解調(diào)。檢波電路及作用見圖3－3－6。(甲：檢波前的高頻調(diào)幅電流、乙：檢波后的單向脈動電流、丙：流過耳機(jī)的音頻電流)。檢波電路檢波作用圖3－3－6即時應(yīng)用

(即時突破，小試牛刀)2．圖3－3－7甲為一個調(diào)諧接收電路，(a)、(b)、(c)為電路中的電流隨時間變化的圖像，則(

)A．i1是L1中的電流圖像B．i1是L2中的電流圖像C．i2是L2中的電流圖像D．i3是流過耳機(jī)的電流圖像圖3－3－7解析：選ACD。L2中由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的圖像是同(a)圖相似的，但是由于L2和D串聯(lián)，所以當(dāng)L2的電壓與D反向時，電路不通，因此這時L2沒有電流，所以L2中的電流應(yīng)選(b)圖。故應(yīng)選A、C、D。四、電磁波的傳播特性無線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無線電波，它們的波長在幾毫米到幾十千米之間。無線電波在沿地球表面、大氣層中傳播時，由于不同波長的電磁波衍射和波被吸收的情況各不相同，不同波長的電磁波在傳播方式上也各不相同。無線電波主要的傳播方式有：地波傳播、天波傳播和直線傳播三種。1．地波傳播：沿地球表面空間傳播的無線電波。圖3－3－8如圖3－3－8所示，由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障礙物，只有能繞過這些障礙物的無線電波，才能被各處的接收機(jī)所接收到，根據(jù)波的衍射特性，當(dāng)波長大于或相當(dāng)于障礙物的尺寸時，就可以繞到障礙物的后面。地面上的障礙物一般都不是很大，長波能很好地繞過它們，中波和中短波也能較好地繞過。短波和微波由于波長短，繞過障礙物的本領(lǐng)很差。這種傳播方式對長波、中波和中短波比較適宜，對短波和微波而言，被吸收損耗的能量較多，并且它們的衍射本領(lǐng)較差，故不適宜。2．天波傳播：依靠大氣層中的電離層的反射來傳播的無線電波叫做天波。我們知道，地球被厚厚的大氣包圍著。地表50千米到幾百千米范圍內(nèi)的大氣，由于太陽光的照射使大氣中的一部分氣體分子發(fā)生電離，這層大氣就叫做電離層。電離層對于不同波長的電磁波表示出不同的特性：對于波長短于10m的微波，電離層能讓它穿過，飛向宇宙；對于長波，電離層基本把它吸收；對于中波、中短波、短波、波長越短，電離層對它吸收得越少而反射得越多，因此短波最適宜以天波的形式傳播。3．直線傳播：微波又叫超短波，它既不能以地波的形式傳播(易被吸收)，又不能依靠電離層的反射以天波的形式傳播(能穿透)，微波只能像光那樣，沿直線傳播。這種沿直線傳播的電磁波叫空間波或視波。即時應(yīng)用

(即時突破，小試牛刀)3．關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的是(

)A．電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑．電磁波頻率越高，越易沿直線傳播C．電磁波在各種介質(zhì)中傳播波長恒定D．只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號傳播到全世界解析：選BD。電磁波頻率越高，波長就越短，繞過地面障礙物的本領(lǐng)就越差，且地波在傳播過程中的能量損失隨頻率的增高而增大，A錯；隨著電磁波頻率的增大，粒子性越來越明顯，其傳播形式跟光相似，沿直線傳播，B正確；電磁波在各種介質(zhì)中傳播時，頻率不變，但傳播速度不等，波長不同，C錯；由于同步通訊衛(wèi)星相對于地面靜止在赤道上空36000km高的地方用它來作微波中繼站，只要有三顆這樣的衛(wèi)星，就可以把微波信號傳播到全世界，D正確。課堂互動講練類型一無線電波的發(fā)射例1 為了增大無線電臺向空間輻射無線電波的能力，對LC振蕩電路結(jié)構(gòu)，可采用下列哪些措施(

)A．增大電容器極板的正對面積B．增大電容器極板間的距離C．增大自感線圈的匝數(shù)D．提高供電電壓【答案】

B變式訓(xùn)練1下列對電磁波的發(fā)射技術(shù)中調(diào)制的理解正確的是(

)A．使發(fā)射的信號振幅隨高頻振蕩信號而改變叫調(diào)幅B．使高頻振蕩信號振幅隨發(fā)射的信號的改變叫調(diào)幅C．使發(fā)射的信號頻率隨高頻振蕩信號而改變叫調(diào)頻D．使高