電磁波發(fā)射和接收.ppt

1、電磁波的發(fā)射和接收,學(xué)習(xí)目標(biāo)：,1.了解電磁波的發(fā)射與接收的簡單過程。 2.了解常見傳感器及其應(yīng)用，體會傳感器的應(yīng)用給人們帶來的方便。,烽火臺,郵遞員,用電磁波來傳遞信息,天線是發(fā)射與接收無線電波的必要設(shè)備,設(shè)備：,怎么接收與發(fā)射？,用電磁波來傳遞信息,天線,1.要有效發(fā)射電磁波，振蕩電路必須滿足兩個條件： 振蕩頻率足夠高 電場和磁場盡可能 分布到較大的空間,問題：我們要傳遞的信號不是高頻振蕩電流，而是一些低頻信號（如：聲音信號頻率只有幾百至幾千赫茲，圖象信號頻率也不過上萬赫茲），它能否直接發(fā)射出去？,為了傳送聲音、文字、圖象等信號，首先要把傳遞的信號轉(zhuǎn)變成電信號。但這種電信號的頻率較低，不能

2、直接發(fā)射出去，需要將這種低頻電信號加到高頻振蕩電流上發(fā)射出去。,思考與討論：,2、載波：振蕩器產(chǎn)生的高頻交變電流，是用來攜帶聲音、圖象等信息的，叫做載波。,一、無線電波的發(fā)射,1、振蕩器：能產(chǎn)生頻率很高的交變電流的器件。,流經(jīng)天線,發(fā)射出電磁波,作用,高頻,發(fā)射和接收原理：,調(diào)制,把信息加載到載波上，使載波隨信號而改變,調(diào)幅,調(diào)頻,是高頻載波的頻率隨信號改變（FM）,使高頻載波的振幅隨信號改變（AM）,調(diào)頻波優(yōu)點(diǎn)：,振幅不變，抗干擾能力強(qiáng)，失真較小。,接收機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，服務(wù)半徑比較小。,調(diào)頻波缺點(diǎn)：,閱讀教材回答：我們生活的空間布滿了強(qiáng)弱不同的電磁波,我們又如何選出自己所需的無線電波呢?,二、無

3、線電波的接收,1.轉(zhuǎn)動收音機(jī)的旋鈕選擇電臺，就是選擇我們需要的電磁波，這種技術(shù)叫做調(diào)諧。,2.解調(diào)：從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號，叫做檢波，它是調(diào)制的逆過程，因此也叫解調(diào)。,三、移動通訊,每個移動電話機(jī)都是一個電磁波發(fā)射器，它通過電磁波把你講話的信息發(fā)射到空中；同時它又是一個電磁波接收器，在空中捕獲電磁波，使你得到對方講話的信息。,四、傳感器的種類和應(yīng)用 1傳感器 傳感器是一種能感受外部信息，并將其按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號的裝置 現(xiàn)實(shí)環(huán)境的信息是多種多樣的，如溫度、濕度、光線、聲音、力等，它們都是非電學(xué)量，不能直接自動化處理和交換而傳感器可以將上述物理量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量或電路的通斷，從而

4、實(shí)現(xiàn)信息的自動檢測、傳輸和控制,2常見的傳感器 (1)雙金屬溫度傳感器 原理：把兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片貼合在一起，制成一條雙金屬片，溫度變化時，因?yàn)閮煞N金屬片膨脹系數(shù)不同，兩金屬片伸長也不同而導(dǎo)致彎曲，使電路的開關(guān)閉合或斷開 應(yīng)用：日光燈啟動器、電熨斗、電飯鍋中的自動控溫等,(2)光敏電阻傳感器 原理：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，無光照時，光敏電阻阻值很大，流過電路的電流很?。挥泄庹諘r，光敏電阻的阻值變小，電路中的電流增大，因此，根據(jù)電路中電流的大小，可以探知光的強(qiáng)弱也可以在電路中達(dá)到進(jìn)行自動控制的目的 應(yīng)用：聲光控開關(guān)、電腦鼠標(biāo)器、路燈控制等,(3)壓力傳感器 原理：電容器的電

5、容隨兩極板間距離的變化而變化，這樣可將壓力大小轉(zhuǎn)換為電信號 應(yīng)用,？,電容式壓力傳感器： 圖442是測定壓力F的電容式傳感器，待測壓力F作用于可動膜片電極上的時候，膜片發(fā)生形變，使極板間距離d發(fā)生變化，引起電容C的變化知道C的變化，就可以知道F的變化情況,圖442,電容式話筒： 原理：如圖443所示，Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個電容器，被直流電源充電當(dāng)聲波使膜片振動時，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流，于是聲信號就被話筒轉(zhuǎn)化為電信號輸出 優(yōu)點(diǎn)：保真性好,圖443,五、數(shù)字信號及其特點(diǎn) 1數(shù)字信號：像電報的工作方式一樣，它所傳遞的信息用不同的“”和“”來表示數(shù)字信號可以實(shí)現(xiàn)聲音

6、、圖像和各種數(shù)據(jù)在同一條線路上的同時傳輸,2數(shù)字信號的特點(diǎn) (1)抗干擾能力強(qiáng)、無噪聲積累，可實(shí)現(xiàn)長距離、高質(zhì)量的傳輸 (2)便于加密處理 (3)便于存儲、處理和交換 (4)設(shè)備便于集成化、微型化 (5)便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) (6)占用信道頻帶較寬一路模擬電話的頻帶為4 kHz帶寬，一路數(shù)字電話約占64 kHz，這是模擬通信目前仍有生命力的主要原因,3數(shù)字信號的應(yīng)用 數(shù)字信號目前廣泛應(yīng)用于因特網(wǎng)、數(shù)字電視和無線電通信、遙控等領(lǐng)域.,課堂小結(jié)：,一、無線電波的發(fā)射 1載波：攜帶聲音、圖象等信息的高頻交變電流， 叫做載波。 2調(diào)制：把信息加到載波上，使載波隨信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制。,

7、3調(diào)幅波：高頻載波的振幅 隨信號而改變叫調(diào)幅波。 4、調(diào)頻波：高頻載波的振頻 率隨信號而改變叫調(diào)頻波,二、無線電波的接收： 1、調(diào)諧：從電磁波中選出所要的信號的技術(shù)叫做調(diào)諧 2、解調(diào)：從載波中將聲音、圖象等信息“取”出叫解調(diào)。 三、移動通信 手機(jī)同時是電磁波發(fā)射器和接收器。要靠強(qiáng)大的固定無線電臺（基站）轉(zhuǎn)接。 四、常見傳感器 五、數(shù)字信號的應(yīng)用,電磁波與我們的生活,電視臺通過電磁波，將精彩的電視節(jié)目展現(xiàn)給我們。,移動通信設(shè)備極大的方便了我們的聯(lián)系。,收音機(jī),無線上網(wǎng)設(shè)備,雷達(dá)設(shè)備在軍事、氣象等方面有廣泛的應(yīng)用。,通信衛(wèi)星,通信衛(wèi)星已經(jīng)滲入到生活的各個部分。,電磁波特點(diǎn)分析,電磁波具有波動所特有

8、的性質(zhì)干涉、衍射。,衍射遇到障礙物時，波動能夠偏離直線繞過障礙物，繼續(xù)傳播。,相同的障礙物情況下，波長越長，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。,頻率越高，波長越短，越能夠更好的沿直線傳播。,電磁波的傳播方式,地波傳播：因?yàn)椴ㄩL很長，能夠很好的繞過障礙物，所以可以貼地面?zhèn)鞑?。長波、中波、中短波。,天波傳播：波長比較短，不容易衍射，容易被吸收，靠距地表50-幾百km的電離層反射傳播電磁波。短波,直線傳播：波長非常短， 能夠穿透電離層，沿直線 傳播。微波,閱讀課文，試著理解電視機(jī)的成像原理,簡單地說：電視信號是電視臺先把影像信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢园l(fā)射的 ，發(fā)射出去后被接收的電信號通過被還原為光的圖象重現(xiàn)熒光屏。,電視,讓

9、我們走進(jìn) 攝像管吧！,電子束把一幅圖象按照各點(diǎn)的明暗情況，逐點(diǎn)變?yōu)閺?qiáng)弱不同的信號電流，通過天線把帶有圖象信號的電磁波發(fā)射出去。,攝像管,電視機(jī)的接收端,Hi!又是我！ 再帶你見識一下,顯像管為何能顯示與攝像屏一樣的像?,顯像管的電子束也在屏幕上掃描，掃描的方式與步調(diào)與攝像管的掃描同步，同時，顯像管電子槍發(fā)射的電子束的強(qiáng)弱受圖象信號的控制。,雷達(dá),雷達(dá)在軍事、飛機(jī)導(dǎo)航、氣象預(yù)測方面有巨大作用。,雷達(dá),雷達(dá)裝置主要有什么用？ 了解雷達(dá)用的是什么電磁波? 為什么可以根據(jù)雷達(dá)顯示屏看出離障礙物有多遠(yuǎn)？,雷達(dá)工作原理,測距：,利用發(fā)射與接收之間的時間差， 計算出物體的距離。,雷達(dá)所用電磁波特點(diǎn),微波（超

10、短波）頻率高，波長極短，沿直線傳播，能夠穿過電離層，受大氣影響小，收到的信號強(qiáng)且穩(wěn)定。,四、移動電話,1.移動電話是一個怎樣的儀器？,1.什么是“基站”？為什么要建設(shè)“基站”？,五、因特網(wǎng),電磁波的危害,電磁波的危害,手機(jī)的危害原因,在待機(jī)狀態(tài)下，手機(jī)不斷的發(fā)射電磁波，與周圍環(huán)境交換信息。,手機(jī)在建立連接的過程中發(fā)射的電磁波特別強(qiáng)。,電磁波的危害,電磁波可能造成的傷害,手機(jī)釋放的電磁輻射對腦細(xì)胞的影響,電磁輻射的遺害會不斷累積在十至十五年后很可能出現(xiàn)更多因手機(jī)普及而導(dǎo)致的癌癥病例,電磁輻射對胎兒的發(fā)育起到極大的影響。容易導(dǎo)致胎兒畸形和發(fā)育不良。,手機(jī)危害的預(yù)防,移動電話接通瞬間釋放的電磁波容易

11、產(chǎn)生不好的影響，所以移動電話響時，一秒后再聽手機(jī)。,如果身邊有其他電話可用，就不要使用手機(jī)。在使用手機(jī)時，可以采用手機(jī)專用耳機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離使用是比較有效的辦法。,休息時不要將手機(jī)置于枕頭邊。,注意手機(jī)的擺放位置。醫(yī)學(xué)專家建議我們，手機(jī)不用時最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接掛在胸前。,手機(jī)危害的預(yù)防,多吃綠茶可以防范輻射。,使用綠色手機(jī)。 GSM標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)的輻射標(biāo)準(zhǔn)為0.62瓦，而采用CDMA技術(shù)的手機(jī)其輻射標(biāo)準(zhǔn)要小得多，所以CDMA手機(jī)被稱作綠色手機(jī)。,電磁污染,電磁污染 基本上是兩大類：一是自然界所固有的；再就是人在利用電磁能時形成的 目前在人類的生存環(huán)境中，自然界固有的電磁

12、輻射的影響已相對較小，人為的電磁輻射的影響卻在迅速增大在我國近十幾年來電磁輻射的影響更是爆炸性的增強(qiáng)，“電氣煙霧”彌漫在我們周圍 作為人造電磁輻射源，它還涉及很多方面，例如，廣播電臺、電視臺、雷達(dá)、導(dǎo)航、通信、射電天文、氣象預(yù)測、醫(yī)療設(shè)備中的電針炙、核磁共振等，宇航方面的各種飛行器等電子設(shè)備都會輻射電磁波，家庭中使用的微波爐、紅外烤箱等家用電器，也都會產(chǎn)生電磁輻射,生活環(huán)境中充滿了電磁波，只要是使用電的電器用品，都會放出電磁波。墻壁中看不見的電線，也會使電磁波檢測筆嗶嗶叫。所以睡覺時不要太靠近裝有電線的墻壁，以免因電磁波影響而無法好好睡一覺。而現(xiàn)代人人手一手機(jī)，它的電磁波其實(shí)是很強(qiáng)的。在電腦前

13、撥通手機(jī)，大家往往會發(fā)現(xiàn)電腦螢?zāi)婚W鑠不已。又在打開的收音機(jī)前撥通手機(jī)，收音機(jī)也受到很大的干擾。,微波爐的微波也是很強(qiáng)的電磁波，有人曾經(jīng)做過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)微波抑制了植物的生長！這個實(shí)驗(yàn)是將4盆綠豆苗分別放入微波爐中照射微波5秒、10秒、15秒、20秒後，移出置於空曠處。另外一盆完全不照射微波做為實(shí)驗(yàn)控制組。觀察這5盆綠豆芽每天的生長進(jìn)度，發(fā)現(xiàn)不受微波照射的實(shí)驗(yàn)控制組，綠豆苗生長正常。經(jīng)微波照射過後的植物，只有照射5秒的一盆尚有存活力，其他一概陸續(xù)枯萎，可見微波對生物的殺傷力。雖然如此，微波過的食物仍可食入，絕不會吃進(jìn)微波的！,另外也有人做微波使魚眼變白的實(shí)驗(yàn)，將魚眼睛放入微波爐中，照射微波九秒後觀察

14、魚眼睛的變化。發(fā)現(xiàn)微波使魚眼睛煮熟了。 而當(dāng)人的眼晴暴露在微波中，人眼晴中的水晶體也會和魚眼睛一樣變白，於是再也看不見東西了，這就是所謂的白內(nèi)障。 因此當(dāng)媽媽使用微波爐煮點(diǎn)心時，小朋友千萬不要在微波爐的玻璃門外看著，以免視力會越來越差。,電磁波這麼可怕，我們該怎麼預(yù)防呢？（一）拔掉插頭可防止電磁波： 電器用品不使用時，最好將插頭拔掉，避免室內(nèi)環(huán)境受到電磁波的侵害。 （二）保持距離可減少電磁波： 沒錯，距離越遠(yuǎn)，電磁波強(qiáng)度越弱。所以在使用電器用品像電腦、電視、電風(fēng)扇、吹風(fēng)機(jī)、微波爐、電磁爐時，都要遠(yuǎn)離這些電器用品，以策安全。,電磁泄密,磁泄露造成泄密 電磁輻射除了造成無法清理的磁污染外，低強(qiáng)度的電磁泄露會帶來意想不到的麻煩 法國某公司機(jī)要室附近停了一輛機(jī)動車，車內(nèi)配備