無線電波和無線電通信知識講解

無線電波和無線電通信【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知道無線電波可以在真空中傳播，它的速度等于光速。知道無線電波的波長、頻率以及它們之間的定性關(guān)系。知道無線電波的幾個主要波段，它們的傳播特點(diǎn)和主要用途。知道什么是模擬信號、調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)諧?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、無線電波1、定義：電磁波中用于播送、電視和移動的頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那局部，叫作無線電波。2.無線電波主要可分為四個波段：長波、中波、短波、微波。要點(diǎn)詮釋：無線電波是電磁波的一種，電磁波是由變化的磁場產(chǎn)生的，它的頻率范圍為30HZ～1019HZ。無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線都電磁波，但它們處在不同的頻率范圍無線電波與聲波一樣也有不同的頻率，不同的頻率對應(yīng)不同的波長，頻率越高，波長越短，反之，頻率越低，波長越長。要點(diǎn)二、無線電波的傳播及應(yīng)用無線電波傳播的特點(diǎn)：與光的傳播一樣，不需要介質(zhì)，可在真空中傳播，在真空中的傳播速度等于光速c=3×108m/s，在空氣中的傳播速度與在真空中的傳播速度幾乎一樣。無線電波也具有能量，但在沿地球外表四周的空間傳播時能量會不斷損失，而且頻率越高(波長越短)能量損失越大；頻率越低(波長越長)能量損失越小。頻率越高，傳遞信息就越多。波長越長，如長波、中波，能繞過障礙物的本領(lǐng)越大。波長短，如短波、微波，遇較大的障礙物不能繞過，會受到阻擋。微波遇到障礙物會發(fā)生反射，還能穿過電離層。不同頻率范圍的無線電波的傳播特點(diǎn)和應(yīng)用長波長波中波短波特點(diǎn)好。電播送。傳播，晚上可依靠電離層的反射來傳播。所以晝夜信號強(qiáng)度差比較大性差。應(yīng)用長波多用于潛艇、遠(yuǎn)洋航行的通信。中波多用于城市播送、電報(bào)通信。收音機(jī)上的中波段〔MW〕就是承受中波的無線電波。遠(yuǎn)距離播送通信。收音機(jī)上的短波〔SW〕就是承受短波的無線電波。微波且能穿過電離層。③遇到障礙物會發(fā)生反射。 加熱要點(diǎn)詮釋：無線電波的頻率范圍及應(yīng)用如下圖。無線電波的三種傳播方式，如下圖。在地球赤道平面上的三顆同步衛(wèi)星根本上就可以實(shí)現(xiàn)全球通信，如下圖。要點(diǎn)三、無線電通信以播送電視為例〔如圖，與運(yùn)輸貨物進(jìn)展類比：貨物裝箱話筒〔拾音器：將聲音轉(zhuǎn)換成與聲音變化相全都的電信號〔音頻信號；攝像機(jī)：將畫面轉(zhuǎn)換成與畫面顏色、明暗變化相全都的電信號〔視頻信號〕2.裝機(jī)調(diào)制器：使無線電波隨模擬信號而轉(zhuǎn)變，將模擬信號裝載到無限電波上。調(diào)制有兩種技術(shù)：①調(diào)幅AM：使無線電波的振幅隨模擬信號轉(zhuǎn)變。②調(diào)頻FM：使無線電波的頻率隨模擬信號轉(zhuǎn)變。起飛、飛行放大器：調(diào)制后的無線電波經(jīng)放大后放射。降落調(diào)諧器：將所需頻率的無線電波從大量不同頻率中的無線電波中選擇出來，也就是選擇不同頻率的電臺節(jié)目。卸箱解調(diào)器：將所接收到的無線電波中分別出所需的模擬信號。開箱取物放大器：模擬信號經(jīng)放大器放大后，由揚(yáng)聲器復(fù)原成聲信號，由顯象管復(fù)原成光信號。要點(diǎn)詮釋：模擬信號：音頻信號和視頻信號叫做模擬信號。調(diào)頻播送和電視伴音均承受調(diào)頻技術(shù)，并使用微波中的甚高頻〔VHF〕和超高頻〔UHF〕頻段傳送信號。不同的播送電臺、電視臺用不同頻率的無線電波放射不同的模擬信號。因此，接收設(shè)備首先必需將所需頻率的無線電波從大量不同頻率的無線電波中選擇出來，這一過程叫做調(diào)諧。要點(diǎn)四、信息高速大路現(xiàn)代“信息高速大路”是微波通信、衛(wèi)星通信和光纖通信等高速、大容量信息傳輸通道的俗稱。要點(diǎn)詮釋：1.10m—1mm30MHZ～3×105MHZ率高，其性質(zhì)更接近光波，大致沿直線傳播，所以需要在高處架設(shè)微波中繼站來接轉(zhuǎn)電磁波信號。優(yōu)點(diǎn)：通信容量大，傳輸穩(wěn)定，抗災(zāi)力量強(qiáng)等。缺點(diǎn)：使用微波通信簡潔被竊聽，保密性較差。2、衛(wèi)星通信：衛(wèi)星通信是微波通信的手段之一。優(yōu)點(diǎn)：衛(wèi)星通信具有掩蓋面大，通信距離長，不受地理環(huán)境限制，以及投資少，見效快等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)?！?〕衛(wèi)星造價(jià)較高2〕衛(wèi)星通信會有零點(diǎn)幾秒的時間延遲。3、光纖通信：光纖通信通過激光在光導(dǎo)纖維中傳輸信號。優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬，容量大，中繼距離長，抗干擾性好，保密性強(qiáng)，本錢低，傳輸質(zhì)量高。缺點(diǎn)：架設(shè)線路受地理?xiàng)l件限制、光纜易被拉斷。衛(wèi)星通信和光纖通信相輔相成，成為現(xiàn)代“信息高速大路”的兩大支柱，以下圖表示同時承受兩種通信方式越洋傳遞電子郵件的過程。固然，越洋光纜能使全部過程實(shí)現(xiàn)光纖通信?！镜湫屠}】類型一、無線電波的傳播和應(yīng)用以下關(guān)于無線電波在真空中傳播的說法正確的選項(xiàng)是 〔 〕A.頻率越高的無線電波，傳播速度越快B.頻率越低的無線電波，傳播速度越快C.頻率不同的無線電波，傳播速度一樣D.頻率不同的無線電波，傳播速度也不同【答案】Cc=3×108m/s，與無線電波的頻率無關(guān)。【總結(jié)升華】此題考察了無線電波的傳播。舉一反三：【變式】長波在真空中的傳播速度是 m/s，這個速度與 在真空中傳播的速度一樣在空氣中的傳播速度近似等于 千米/秒?！敬鸢浮?×108；光；3×1052.在無線電波的四個波段中，只能沿著地球外表傳播的是〔 〕A. 長波 B. 中波 C. 短波 D. 微波【答案】A【解析】長波適宜沿地球外表傳播。中波在白天被電離層幾乎全部吸取，因此，適宜沿地球外表傳播，晚上可依靠電離層的反射來傳播。短波主要依靠電離層的反射來傳播。微波只能像光一樣沿直線傳播，且能穿過電離層,微波遇到障礙物會發(fā)生反射。所以選A?！究偨Y(jié)升華】此題考察了無線電波中四個波段的傳播特點(diǎn)。3.中心電視臺第四套節(jié)目的圖象頻率為77.25MHz，波長為λ ，伴音的頻率為83.75MHz，波長為λ ，1 2那么λ λ 〔>、、=。1 2【答案】>【解析】不同的頻率對應(yīng)不同的波長，頻率越高，波長越短，反之，頻率越低，波長越長。因?yàn)?7.25MHz<83.75MHz,所以λ >λ 。1 2【總結(jié)升華】此題考察了頻率和波長之間定性的關(guān)系。舉一反三：【變式無線電播送是通過 傳播信息的收音機(jī)上標(biāo)有中波和短波波段中波與短波相比 的頻率較高?！敬鸢浮繜o線電波；短波【解析】無線電播送是通過無線電波傳播信息的；中波與短波相比，短波的波長更短，短波的頻率較高。類型二、無線電通信4.飛機(jī)飛行時始終要與地面指揮保持親熱聯(lián)系，飛行員與指揮員聯(lián)絡(luò)的信息是通過〔〕A．無線電波傳遞 B．紅外線傳遞 C．光導(dǎo)纖維傳遞 D．超聲波傳遞【答案】A【解析】由于聲音的傳播需要介質(zhì)，太空中無空氣，聲音不能在真空中傳播，而電磁波可以在真空中傳播，因此飛行員與指揮員聯(lián)絡(luò)的信息是通過電磁波進(jìn)展溝通的，無線電波就是利用電磁波來工作的。應(yīng)選A?！究偨Y(jié)升華】此