4.无线电波的发射、传播和接收
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●备课资料1.电磁波的传播不同波长的电磁波有着不同的传播特性.无线电波的传播方式大致有三种:地波、天波和直线传播.地波是沿地球表面空间传播的.由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障碍物,只有能绕过这些障碍物的无线电波才能被各处接收到.由于长波的波长比较长,都能够因衍射而绕过这些障碍物.地波沿地面传播,由于地球是导体,地球表面就会因电磁感应而激起感生电流,这就要消耗能量,因此地波在传播过程中有能量损失,而且电磁波的频率越高,这种能量损失越大.因此,从能量损失的角度来看,只有长波、中波和中短波适宜以地波的形式传播,对短波和微波则不适宜.由于地波在传播过程中要不断损失能量,因此中波和中短波的传播距离不太大,一般在几百千米范围内,收音机的这一波段一般只能收听到本地或附近省市的电台信号,长波的传播距离可以远得多,但发射长波的设备庞大,造价高.因此无线电广播一般不用长波,长波常用于超远程无线电通讯和导航技术领域.天波是依靠电离层的反射来传播的无线电波。
电离层分布在大气层中距地60 km到400 km的范围内,它是空气受宇宙辐射后电离形成的.它的重要特征之一是能反射无线电波,它反射无线电波的本领随电磁波的频率增大而减小。
它的另一特征是要吸收无线电波,它吸收无线电波的本领随电磁波频率的减小而增大.可见,各种无线电波中,频率太高的微波会穿过电离层而不被反射,频率太低的长波会被电离层吸收,短波最适宜于以天波的形式传播。
由于短波靠电离层反射来传播,因此可以传播到几千千米以外的地方。
电离层是不稳定的,白天电离程度高,夜晚电离程度低。
由于夜晚电离程度低,它对中波和中短波的吸收减弱,这时中短波和中波也可以用天波的形式传播,因此在晚上可以收到许多远地的中波和中短波电台信号。
由于电离层是不稳定的,因此被电离层反射的天波信号的强弱也是不稳定的,所以收音机接收短波广播时,声音常是忽大忽小。
微波既不能以地波的形式传播,也不能依靠电离层的反射以天波的形式传播.微波只能在空间直线传播.由于地球表面是圆球形,沿直线传播的微波要从地面上某地传到地面上另一地时,就需要高处的天线或卫星来接收和转播.这种传播方式受大气的干扰小,能量损耗小,所以接收到的信号较强而且比较稳定.电视信号和雷达信号采用的都是微波.2。
4. 无线电波的发射、传播和接收-教科版选修3-4教案1. 教学目标1.1 知识目标•理解电磁波的概念及特性;•掌握无线电的发射与接收原理;•了解无线电波的传播和影响因素。
1.2 能力目标•培养学生的物理实验能力;•培养学生的科学探究能力;•提高学生的科学思维和创新意识。
1.3 情感目标•培养学生的科学兴趣和科学精神;•提高学生的环境观念和科学素养。
2. 教学重难点2.1 教学重点•无线电的发射与接收原理;•无线电波的传播。
2.2 教学难点•理解电磁波的概念及特性;•理解无线电波的发射与接收原理。
3. 教学内容与步骤3.1 教学内容•电磁波的概念及特性;•无线电的发射与接收原理;•无线电波的传播。
3.2 教学步骤第一步:导入•引入电磁波的概念;•简述电磁波的应用。
第二步:理解电磁波的概念及特性•介绍电磁波的定义;•解释电磁波的特征。
第三步:无线电的发射与接收原理•介绍无线电的发射原理;•介绍无线电的接收原理。
第四步:无线电波的传播•介绍无线电波的传播方式;•解释无线电波的影响因素。
第五步:实验与探究•建立无线电发射与接收模型;•进行实验探究无线电波的传播特性。
第六步:归纳总结•总结本节课所讲的内容和实验结果;•引导学生思考无线电波的应用领域。
4. 教学评价4.1 评价方法•实验成果观察;•学生课堂参与情况;•学生实践能力评价。
4.2 评价标准•实验成果符合预期;•学生积极参与,能够充分表达自己的意见;•学生能够熟练完成实验步骤并有相应的分析能力。
5. 教学反思本节课中,我们通过介绍电磁波的概念及特性,帮助学生理解了无线电的发射与接收原理以及无线电波的传播方式。
通过实验,让学生更好地掌握了无线电波的传播特性。
但是在实验过程中,学生的动手能力和分析能力有些欠缺,需要加强实践能力的培养。
在以后的教学中,我们将加强学生的实践训练,提高其动手能力和分析能力。
无线电通联技术的原理
无线电通信技术的原理是通过无线电波的传播和接收实现信息的传输。
其主要原理包括以下几个方面:
1. 无线电波的产生:无线电通信系统中使用的无线电波是通过电磁振荡产生的。
通常使用的发射机产生高频电流,使电子在天线上来回运动,产生电磁波。
2. 无线电波的传播:无线电波在空间中传播时,会遵循电磁波传播规律,包括直射传播、地面反射、电离层反射等。
根据传播路径的不同,可以选择不同的传播方式。
3. 无线电波的接收:接收机通过天线接收到传播的无线电波后,将其转换为电信号。
接收机内部的电路会根据接收频率进行精确的频率选择,然后将接收到的信号进行放大、解调和解码等处理,并输出相应的信息。
4. 调制和解调:在无线电通信中,数据和声音信号需要通过调制的方式转换为无线电波。
常见的调制方式包括调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等。
接收机在接收到无线电波后需要进行解调,将其转换为原始的数据和声音信号。
5. 信道编码和解码:为了提高通信的可靠性和抗干扰能力,通常会对要传输的信息进行编码处理。
编码后的数据在接收端需要进行解码还原为原始信息。
常见的编码方式包括卷积编码、纠错编码等。
这些原理共同作用,使得无线电通信技术能够实现信息的无线传输和通信。
无线电通信技术广泛应用于无线电广播、移动通信、卫星通信等领域。
无线电波的发射、接收和传播-人教版选修2-1教案一、课程目标1.掌握无线电波的基本概念和发射、接收、传播过程;2.了解无线电波在实际应用中的重要性;3.培养学生的创新思维和实际动手能力;二、课程内容1. 什么是无线电波无线电波是指在空间中传播的一种特殊电磁波。
电磁波的特点是在真空和空气中传播速度相同,而在材料中的传播速度和传播方向会受到材料的物理特性的影响。
2. 无线电波的发射无线电波发射的基本原理是利用电压和电流之间的关系,在天线两端产生交变电流,从而使电磁波向着空间中传播。
无线电波的发射有多种方式,其中较常见的有:•短波发射机•中波/调频发射机•卫星发射站•手机、电视发射塔3. 无线电波的接收无线电波的接收依靠天线将电磁波转换为电信号,再通过调谐、放大、检波等环节处理,最终输出经过处理的信号。
无线电波的接收过程中需要解决抑制干扰、提高灵敏度等问题,因此一些先进的接收器会采用硬件滤波、数字信号处理等技术。
4. 无线电波的传播无线电波的传播会遇到天线高度、频率、地面反射、障碍物等多种因素的影响。
因此,不同频率的电磁波会遵循不同的传播模式。
一些常见的传播模式包括:•直射传播•地面反射传播•离地反射传播•绕射或散射传播三、实验活动进行无线电波的实验将有助于学生更好的理解和掌握无线电波的基本原理。
在此简单介绍两个实验活动:1. DIY手机天线利用铜管、电缆等材料自制简单的手机天线,并比较不同天线的性能差异。
2. 接收无线电广播利用常见的调谐接收器,尝试接收不同频率的广播信号,并将接收到的信号进行分析以了解无线电波的传播过程。
四、教学建议本课程涉及多个物理知识点,需要学生有一定的基础才能更好的理解和掌握。
因此,建议在教学前进行相关物理概念的概述和回顾,以确保学生理解本课程所需的基础知识。
对于实验活动,建议教师充分说明实验安全注意事项,同时在实验过程中引导学生注意实验结果,并帮助学生分析实验结果以巩固所学知识。
第四章电磁振荡与电磁波本章达标检测满分:100分;时间:60分钟一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~9小题只有一项符合题目要求,第10~12小题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选不全的得2分,选错或不答的得0分)1.现在车辆常安装GPS(全球卫星定位系统)接收器,可用来接收卫星发射的信号,实现对车辆的精确定位和导航。
卫星向GPS接收器传送信息通过的是( )A.激光B.电磁波C.红外线D.紫外线2.下列关于电磁波的说法正确的是( )A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场B.电磁波在真空和介质中的传播速度相同C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播3.根据麦克斯韦电磁场理论判断,如图所示的4组电场产生的磁场或磁场产生的电场随时间t变化的规律错误的是( )4.某电焊工回家刚好碰上邻居盖房,他没使用遮光面罩,就焊起了房上的钢筋,工作后他的脸部红肿、脱皮。
导致这种病变的原因是( )A.电弧光中的红外线过强B.电弧光中的紫外线过强C.电弧光中的X射线过强D.电弧光亮度过强5.关于无线电波的发射、传播和接收,以下说法中正确的是( )A.信号波需要经过“调谐”后加到高频的等幅电磁波(载波)上才能有效发射出去B.一部手机既是电磁波的发射装置,同时又是电磁波的接收装置C.“检波”就是“调制”,“调制”就是“检波”D.利用电视机的遥控器选择电视节目时,遥控器发出的是超声波脉冲信号6.一台无线电接收机,当接收频率为535 kHz的信号时,调谐电路里电容器的电容是360 pF。
如果调谐电路里的电感线圈保持不变,要接收频率为1 605 kHz的信号,调谐电路里电容器的电容应变为( )A.40 pFB.120 pFC.1 080 pFD.3 240 pF7.如图表示LC振荡电路某时刻的情况,以下说法错误的是( )A.电容器正在充电B.电感线圈中的电流正在增大C.电感线圈中的磁场能正在增加D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大8.把两个分别发红光、绿光的发光二极管并联起来,再接入如图(1)所示的电路中,电路中的电容C和电感线圈的自感系数L比较大,回路的振荡周期为2 s。
《无线电波的发射、传播与接收》知识清单一、无线电波的发射无线电波的发射是通过天线将高频电流转换为电磁波向空间辐射的过程。
要实现有效的无线电波发射,需要满足以下几个关键条件:1、频率足够高无线电波的频率越高,其能量越大,传播的距离也就越远。
通常使用的无线电波频率范围从几千赫兹到几百吉赫兹不等。
2、产生高频振荡电流这需要一个高频振荡器,例如 LC 振荡电路,它能够产生周期性变化的高频电流。
3、调制为了在无线电波中传递信息,如声音、图像等,需要对高频振荡电流进行调制。
调制分为调幅(AM)和调频(FM)两种方式。
调幅是使高频振荡电流的振幅随信号而改变,而调频则是使高频振荡电流的频率随信号而改变。
4、足够的功率为了使无线电波能够传播到足够远的距离,发射端需要提供足够的功率。
这通常通过功率放大器来实现。
发射天线的设计也非常重要,它的形状和尺寸会影响无线电波的辐射特性。
常见的天线有偶极天线、环形天线等。
二、无线电波的传播无线电波在空间中的传播方式主要有以下几种:1、地波传播沿着地球表面传播的无线电波称为地波。
地波传播的特点是信号比较稳定,但传播距离有限,适合中波和长波的传播。
2、天波传播依靠电离层反射传播的无线电波称为天波。
电离层是位于地球大气层中的一层带电粒子区域,能够反射一定频率的无线电波。
天波传播适合短波的远距离通信,但由于电离层的不稳定性,信号可能会出现衰落和干扰。
3、空间波传播直射波和地面反射波共同构成空间波。
这种传播方式主要用于超短波和微波的传播,例如电视信号、卫星通信等。
空间波传播的距离较近,但信号质量较好。
无线电波在传播过程中会受到多种因素的影响,如地形、障碍物、大气条件等。
例如,山脉、建筑物等障碍物会阻挡无线电波的传播,导致信号衰减或丢失;大气中的水汽、云层等也会对无线电波产生吸收和散射作用。
三、无线电波的接收无线电波的接收是发射的逆过程,其主要包括以下几个部分:1、接收天线接收天线用于捕捉空间中的无线电波,并将其转换为感应电流。
无线电波的发射和接收教案教案:无线电波的发射和接收一、教学目标:1.了解无线电波的基本概念和特性。
2.掌握无线电波的发射和接收原理。
3.能够使用电磁波理论解释无线电波的传播和调制。
4.能够在实验中观察和验证无线电波的发射和接收过程。
二、教学重点:1.无线电波的发射原理。
2.无线电波的接收原理。
三、教学难点:1.电磁波理论在无线电波传播和调制中的应用。
2.无线电波的接收原理及其设备。
四、教学过程:一、导入(10分钟)1.制作一个简单的小调频发射机,并用示波器观察发射信号的频率和幅度变化。
2.引导学生思考:如何实现无线电波的发射和接收?二、知识讲解(30分钟)1.介绍无线电波的基本概念和特性。
2.介绍电磁波理论与无线电波的关系。
3.介绍无线电波的发射原理:射频信号的产生、调制和放大。
4.介绍无线电波的传播原理:直射传播和反射传播。
5.介绍无线电波的接收原理:天线接收、调谐和解调。
三、实践操作(40分钟)1.实验一:搭建简单的无线电发射器并观察射频信号的变化。
2.实验二:使用天线接收器接收无线电波,并通过示波器展示解调信号。
3.实验三:使用不同的天线接收器观察信号强度的变化。
4.实验四:使用不同的天线指向方式观察信号清晰度的变化。
四、教学总结(10分钟)1.总结无线电波的发射和接收原理。
2.总结电磁波理论在无线电波传播和调制中的应用。
3.总结无线电波的传播和接收的相关设备和技术。
五、作业布置(10分钟)1.提供一份有关无线电波发射和接收的专业文献,让学生进行阅读和总结。
2.根据教学实践中所遇到的问题,布置相关的探究性作业。
六、教学反思:。
无线电波的传播和接收方式随着技术的进步,无线电波已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
在这个信息时代,无线电信号传输已经成为了必备项。
因为,利用无线电通信技术可以实现无线电视、无线电话、无线宽带上网、电子邮件、短消息传输服务、卫星定位系统等等应用。
但是无线电波传播的方式千奇百怪,面对如此多的传播方式,你是否有些懵懂呢?这就需要我们来了解无线电波传播的方式和接收技术。
1. 电离层反射电离层是指地球大气圈中,紫外线、X射线和伽马射线等产生的电离作用所形成的电离带。
普通大气中没有电离,而电离层中的气体分子或原子被电离后,它们中的电子和游离氧原子中的自由电子形成了电子云层,层内电离度比较高,具有导电性。
当发射天线向电离层海拔较高处发送无线电波时,发射的无线电波被电离层反射后,向地面传送。
此时,反射的电离层电平决定了反射波的电平。
2. 折射当无线电波从一种介质进入另一种介质时,由于两种介质的密度不同,无线电波的传播速度也会随之改变。
此时,无线电波为遵循折光定律而改变方向,这种现象叫做折射。
而且,无线电波的频率越大,波长越短,传播速度越快。
因此,高频无线电波的折射效应更显著。
3. 散射散射是指无线电波在碰到物体时,按照原来的方向反射,但是散射后的无线电波将分散到几个方向,而不是集中反射到一个方向。
其中,散射现象最常见的就是水雾的散射,此时,水滴会将无线电波分散到各个方向,再返回天线。
4. 多径传播多径传播是指多条路径的电磁波在混合后传到接收器处,破坏了原有信号的规律性,使得接受信号在时间和空间上产生了随机性。
这种现象常见于城市、山区或直升飞机等障碍物多的地方。
接下来我们来了解无线电波接收方式:1. 无线电接收机无线电接收机,是利用振荡电路、放大电路、检波电路等电路组成的电子设备,它的作用是将无线电波转换成音频信号。
而无线电波接收的效果,主要由以下四个因素决定:1、接收机的灵敏度2、接收机的选择性3、抗干扰能力4、接收机的随机变化因素2. 手机接收手机的无线电波接收是比较常见的,它利用了无线电波经历折射、反射、散射等方式传播的特性。