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6.2 電磁波和無線電通信
麥克斯韋
麥克斯韋方程組
麥克斯韋創(chuàng)建了電磁場理論，最早預(yù)測了電磁波的存在。
麥克斯韋的電磁場理論是所有現(xiàn)代電工學(xué)的基礎(chǔ)，如同
牛頓運動定律在力學(xué)中的地位一樣。
一、電磁波的發(fā)現(xiàn)
一、電磁波的發(fā)現(xiàn)
赫茲最早通過實驗證實了
電磁波的存在。
馬可尼發(fā)現(xiàn)更多電磁波，并證明
光也屬于電磁波。
二、電磁波的產(chǎn)生
1、電磁波的的產(chǎn)生與電磁場有關(guān)，電磁波存在于變化的電流或變化的磁場周圍。
三、電磁波的基本概念
1、電磁波是一種波，電磁波可在真空中傳播，不需要介質(zhì)。
2、速度：C=λf = 3×108 m/s
（λ是指波長， f是指頻率）。
3、頻率的單位是赫茲（Hz）常用的還有千赫（KHz) 、兆赫（ MHz）。
4、電磁波是一種物質(zhì)，也具有能量。
電磁波家族
無線電波的波段分布（根據(jù)：波長/頻率）
微波
無線電波的傳播方式：
短波（天波）
問題討論:
為什么不同波段的無線電
電波采用不同的傳播方式
長波（地波）
長波容易被電離層吸收；
短波容易被電離層反射；
微波直線傳播，容易穿過電離層。
四、電磁波傳遞聲音和圖像信號的原理
先將信號載在電磁波上，再把載有信號的電磁波發(fā)射出去，到達接收處設(shè)法從電磁波上把信號分離出來。
類比：（電磁波發(fā)射——汽車運貨）
“貨物”——要傳送的聲音、圖象等訊號
“汽車”——振蕩器產(chǎn)生的高頻交變電流（電磁波）
“裝貨”的過程——調(diào)制過程
“卸貨”的過程——解調(diào)過程
把信息加到載波上，使載波隨信號而改變叫調(diào)制。
使高頻載波的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅(AM)
使高頻載波的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻(FM)
調(diào)幅廣播(AM)：中波和短波波段；
調(diào)頻廣播(FM)：微波（甚高頻和超高頻波段）
發(fā)射過程:
調(diào)制
調(diào)頻
調(diào)幅
信號的調(diào)制過程：
（振蕩器，話筒，攝像機，調(diào)制器，發(fā)射天線）
調(diào)幅波的形成：
待傳遞
的信號
高頻載
波信號
高頻調(diào)
幅信號
+
＝
調(diào)頻波的形成：
待傳遞
的信號
高頻載
波信號
高頻調(diào)
頻信號
+
＝
接收過程:
3）檢波：從接收到的高頻信號電流中“檢”出所攜帶的信號（音頻電流和視頻電流），叫做檢波，它是調(diào)制的逆過程，因此也叫解調(diào)。
1）天線接收到的各種頻率的電磁波，并把它變成高頻電流。
2）調(diào)諧器把各種頻率的高頻電流中選出某一頻率的高頻電流，送入檢波器（解調(diào)器），該過程稱為“選臺”。
調(diào)幅信號的解調(diào)過程
信號
調(diào)制
振蕩電流
發(fā)射
調(diào)諧電路
解調(diào)
輸出
無線電波發(fā)射和接受流程圖
無線電波的發(fā)射
無線電波的接收
載波電流信號
待傳信號
調(diào)制后的
電流信號
電磁波形式傳遞
轉(zhuǎn)化回電
流信號
解調(diào)出待
傳信號
通信衛(wèi)星、地面
上的基站都是微
波通信的中繼站，
能夠擴大通信范
圍。尤其是微波
通信，需要中繼
站幫助傳播。
電磁波練習(xí)
1．當空間中存在_____________或______________時，就會產(chǎn)生電磁波。
2．電磁波在真空中的傳播速度等于______m/s，這個速度與______在真空中的傳播速度相同。
3．頻率的基本單位是Hz，1MHz=______kHz=______Hz。
變化的電流
變化的磁場
3×108
光
103
106
4．關(guān)于移動電話，下列說法中錯誤的是 ( )
A．移動電話中的聲音信號是靠導(dǎo)線中的電流來傳遞的
B．移動電話中的聲音信號是靠空間的電磁波來傳遞的
C．移動電話機既是無線電發(fā)射臺，又是無線電接收臺
D．移動電話間的通話要靠基地臺轉(zhuǎn)接
A
5．從廣播電臺發(fā)射出去的電磁波是 ( )
A．振蕩器產(chǎn)生的高頻電磁波
B．隨聲音變化的低頻電磁波
C．經(jīng)聲音信號調(diào)制的高頻電磁波
D．經(jīng)圖像信號調(diào)制的高頻電磁波
6．用收音機收聽無線電廣播時，收音機中承擔選臺工作的是 ( )
A．接收天線 B．調(diào)諧器 C．檢波器 D．揚聲器
C
B
8．收音機“收音”的順序正確的是 ( )
A．調(diào)諧——檢波——接收天線——喇叭
B．調(diào)諧——接收天線——檢波——喇叭
C．接收天線——調(diào)諧——檢波——喇叭
D．接收天線——檢波——調(diào)諧——喇叭
7．調(diào)制器的作用是 ( )
A．把聲音信號變?yōu)殡娦盘? B．能接收電磁波
C．能制造電磁波 D．把電信號加到高頻振蕩電流上
9．日光燈啟動時，在旁邊的半導(dǎo)體收音機中會聽到“喀喀”聲音，關(guān)于其原因，下列說法中錯誤的是 ( )
A．日光燈啟動器相當于電臺，收音機是接收裝置
B．日光燈啟動時向外發(fā)射電磁波，被收音機接收后發(fā)出“喀喀”聲
C．日光燈啟動時，電路中電流迅速變化在周圍產(chǎn)生電磁波
D．收音機是一個電臺，日光燈啟動器是接收裝置
D
C
D

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