无线电波的发射和接受

无线电发射与接收原理无线电发射与接收原理是基于电磁波理论的，主要包括以下几个基本步骤和原理：一、无线电发射原理：1.信号调制：首先，需要传输的信息（如声音、图像等）通过调制器转换为电信号。

根据不同的通信需求，可以选择不同的调制方式，比如AM（幅度调制）、FM（频率调制）、PM（相位调制）等。

2.高频振荡：将调制后的信息信号加载到一个高频载波上，这个过程通常由高频振荡器完成，产生特定频率的无线电信号。

3.功率放大：为了使信号能传播更远的距离，需经过功率放大器对带有信息的高频信号进行放大。

4.天线发射：最后，经放大的无线电信号通过天线以电磁波的形式辐射出去。

天线将电能转化为电磁能量，并按照一定的方向和模式在空间中传播。

二、无线电接收原理：1.天线接收：远处发射台发出的电磁波经过空间传播后，被接收端的天线捕获并将其还原为相应的电信号。

天线依据其设计和构造特性，选择性地接收某一频段的电磁波。

2.选频放大：接收到的信号往往非常微弱且包含各种干扰，因此要通过前端的射频放大器（RF Amp）和滤波器（Filter）进行初步放大和选择性接收，只允许所需频率范围内的信号通过。

3.解调：从放大后的高频信号中提取出原始的信息信号。

解调器执行与发射端相反的过程，例如对于AM信号，使用检波器恢复音频信号；对于FM信号，则采用鉴频器来恢复原来的音频。

4.后续处理：解调出来的信号可能还需要进一步放大或净化，然后送到音频输出设备，如扬声器或显示器，从而重现原来的声音或视频信息。

总结来说，无线电发射就是将低频信息信号装载到高频载波上并通过天线发射出去，而接收则是利用天线捕捉到这些电磁波，经过一系列的信号处理还原出原始的信息内容。

第一章无线电波的发射与接收我们在物理学的学习中知道，通有交流电的导线，会在它周围产生变化的磁场，变化的磁场又能在它周围引起变化的电场，而变化的电场还将在它周围更远的空间引起变化的磁场。

这种不断交替变化，由近及远传播的电磁场就叫电磁波。

无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。

无线电广播、电视广播都是利用无线电波进行传播信号的。

现代通讯离不开无线电波。

本章将介绍无线电波的波长、频率、波段划分，以及它的发射与接收。

第一节无线电波的波长、频率与波段划分一、无线电波波段的划分表1-1无线电波波段的划分理论和实验都可以证明，无线电波在真空中的传播速度跟实验测得的光速相等，即C=3.0×108m/s无线电波在一个振荡周期T内传播的距离叫做波长。

波长、频率和无线电波传播速度c的关系为λ=c/f式中：λ一无线电波的波长，单位m ；c一无线电波的传播速度，单位m/s;f一无线电波的频率，单位HZ无线电波的波长从不到一毫米到几十千米（频率范围由几十千赫到几十万兆赫）。

通常根据波长〔频率）把无线电波划分成几个波段，如表1-1所示。

二、无线电波的传播无线电波是横波，即电场和磁场的方向都跟波的传播方向垂直。

在无线电波中各处的电场强度和磁感应强度的方向也总是互相垂直的，如图1-1所示。

不同波长的电磁波，传播特性不相同；其传播方式大致可分为地波、天波和空间波三种形式。

(一）地波沿地球表面空间向外传播的无线电波叫地波，如图1-2(a)所示。

波具有衍射特性，当无线电波的波长大于或相当于山坡、建筑物等障碍物的尺寸时，它可以绕过障碍物继续向前传播。

地球是导体，地波沿地面传播时，地球表面因电磁感应而产生感应电流，因此要消耗能量，并且能量损耗随频率升高而增大。

考虑到能量损失，只有中、长波才利用地波方式传播。

由于地波传播稳定可靠，在超远程无线电通讯和导航等方面多采用中长波。

图1-1无线电波传播示意图(二)天波依靠电离层的反射作用传播的无线电波叫做天波，如图1-2(b〕所示。

第四章：电磁振荡与电磁波4.3：无线电波的发射和接收一：知识精讲归纳考点一、无线电波的发射1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(1)要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大．(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用开放电路．2．实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连．3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术．调制分为调幅和调频．(1)调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制方法．(2)调频(FM)：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制方法．考点二、无线电波的接收1．接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收天线．2．电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的共振．(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．(2)解调：把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程．调幅波的解调也叫检波．考点三、电视广播的发射和接收1．电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成高频信号再进行传播．2．高频电视信号的三种传播方式：地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输．3．电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过解调将得到的信号转变为图像信号和伴音信号．技巧一：有效发射电磁波的条件要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(1)要有足够高的振荡频率．频率越高，振荡电路发射电磁波的本领越大，如果是低频信号，要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去．(2)采用开放电路．采用开放电路可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间，如图2.图22．调制(1)概念：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使载波随各种信号而改变.(2)调制的分类①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制技术，如图3所示．图3②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制技术，如图4所示．二：考点题型归纳题型一：电磁波的发射和接收1．（2023秋·江西上饶·高二统考期末）无线电波可以用于广播及其他信号的传输。

3 无线电波的发射和接收教学目标(1)知道有效发射电磁波的条件，根据这个条件思考天线应有的形状。

(2)知道在电磁波的发射过程中调频、调幅两种调制方法。

(3)知道接收需要的电磁波要进行调谐，知道还原信号还要进行解调。

(4)将电谐振与力学中的共振相类比，体会物理学中的统一性。

教学重难点教学重点根据有效发射电磁波的条件得出天线应有的形状的过程教学难点天线应有的形状、调制和解调过程教学准备多媒体课件教学过程新课引入教师活动：展示LC振荡电路的电路图。

教师设问：在普通的LC振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。

在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，辐射出去的能量很少，怎样才能有效地发射电磁波呢？教师活动：将话题引入无线电波的发射和接收。

讲授新课一、无线电波的发射教师活动：讲解有效发射电磁波的条件。

有效发射电磁波的条件：⏹ 要有足够高的振荡频率⏹ 振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间频率越高，发射电磁波的本领越大理论研究表明，单位时间内发射出去的电磁波的能量与振荡频率的四次方成正比。

根据振荡频率公式f = 可知要使振荡频率高，电路中LC 的乘积应比较小。

结合平行板电容器的电容 r 4πSC kd ε=可以通过减小电容器两极板的正对面积、增大极板间距来满足要求。

可以通过减小线圈的匝数来减小电感。

如果将振荡电路深化成一根导线，导线的两端作为电容器的两个极板，中间的导线作为线圈。

这样既起到了减小电容和电感的效果，同时还可以使电场和磁场扩展到电容器的外部。

这样的振荡电路称为开放电路。

教师活动：讲解实际中使用的电路。

实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。

无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。

教师设问：刚才我们研究怎样将电磁波辐射到空间中去，但这不是我们的目的，请同学思考使这些电磁波载上信号？请同学们手机查询资料来回答这个问题。

第四章第2、3节电磁场与电磁波、无线电波的发射和接收教学设计一、教材分析电磁场的形成、电磁波的产生以及发射和接收是这两节的知识主干，在物理观念的形成上作为重点落实。

由于LC回路产生电磁振荡不如机械振动直观，要引导学生结合教材图示分析理解，并通过多媒体手段和实验演示等讲这一过程形象化，帮助学生在物理思维的培养上再上一个台阶。

电磁场的概念和麦克斯韦电磁理论是电磁学的核心内容，但是中学对电磁场理论是要求初步了解。

教材突出了理论的核心内容是：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，交替产生的电场和磁场传播出去形成电磁波。

能够动手实验的要学生亲自动手培养学生的科学探究能力。

无线电波的发射和接收涉及概念较多，可以结合图表、思维导图、流程图等多种手段，或者利用运送货物的装卸等流程来帮助学生理解调制、调谐、解调等一系列名次含义。

对电磁波的发现以及无线电波的应用，可以介绍赫兹和马可尼等人的不懈努力以及科技成果，落实培养学生的科学态度与责任。

二、学情分析学生在学习电磁场理论时，已经具备：静电场的知识、电流的产生和电流的磁效应知识、电磁感应现象等知识；接触并了解过电磁波的接收(半导体收音机等)或发射的机械设备。

学生对电磁场的知识掌握还不够全面和系统化，要更好的创设情境，精心组织素材，进一步培养学生的抽象思维和创造思维能力。

三、素养目标1．了解电磁场的形成、电磁波的产生。

2．了解电磁波的发射、传播和接收过程，知道无线电通信的基本原理。

3.能正确区分调制、调幅、调频、调谐和解调等概念。

4.结合实际生活，说出无线电通信在生活中的应用。

四、教学重点、难点1．教学重点：电磁场的形成、电磁波的产生、无线电的传播过程。

2．教学难点：无线电波传播的各种概念辨析。

五、教学方法实验演示法、类比分析法.六、教学过程同学们请看，这是电视台发射电视信号的信号塔效果图。

那么，为什么要建高耸入云的发射塔呢？这是为了接受信号，也就是电磁波。

接下来我们就来学习一下关于电磁波以及电磁波的发射和接收的相关知识。

《无线电波的发射、接收和传播》讲义一、无线电波的概述在我们的日常生活中，无线电波无处不在。

从手机通信到广播电视，从卫星导航到无线局域网，无线电波在信息传递中扮演着至关重要的角色。

那么，什么是无线电波呢？无线电波是一种电磁波，其频率范围非常广泛，从低频的几千赫兹到高频的几十亿赫兹。

它们能够在自由空间中传播，不需要像电线那样的物理连接就能传递信息。

二、无线电波的发射要实现无线电通信，首先需要发射无线电波。

无线电波的发射主要依靠天线和发射机。

天线是发射和接收无线电波的重要设备。

发射时，电流通过天线，产生变化的电磁场，从而向周围空间辐射出无线电波。

天线的形状和尺寸会影响发射的效率和方向性。

发射机则负责产生高频振荡电流。

这个电流具有特定的频率和功率，决定了发射的无线电波的特征。

为了有效地发射无线电波，发射机通常会对信号进行调制。

调制就是把要传递的信息加载到高频载波上。

常见的调制方式有调幅（AM）和调频（FM）。

调幅是使载波的振幅随信号变化，而调频则是使载波的频率随信号变化。

经过调制后的信号，能够携带更多的信息，并且更适合在空间中传播。

三、无线电波的传播无线电波在空间中的传播方式主要有地波传播、天波传播和直线传播三种。

地波传播是指无线电波沿着地球表面传播。

这种传播方式适合频率较低的无线电波，如长波和中波。

地波传播比较稳定，但传播距离有限，且容易受到地面障碍物和地球曲率的影响。

天波传播是指无线电波被发射到高空的电离层，然后被反射回地面。

这种传播方式适合中波和短波。

电离层是地球大气层中的一个区域，其中存在大量的自由电子和离子，能够反射无线电波。

但电离层的状态会随时间和季节变化，导致天波传播的稳定性较差。

直线传播是指无线电波以直线的方式传播。

这种传播方式适合频率较高的无线电波，如超短波和微波。

直线传播的信号强度随距离的增加而迅速衰减，因此需要通过中继站来延长传播距离。

此外，无线电波在传播过程中还会受到各种因素的影响，如大气衰减、障碍物阻挡、多径传播等。

第四章电磁振荡与电磁波无线电波的发射和接收课后篇素养形成必备知识基础练1.转换电视频道,选择电视节目,称为()A.调谐B.调制C.调频D.调幅,产生电谐振,故为调谐,选项A正确。

2.(多选)关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是()A.必须对信号进行调制B.必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上D.必须使用开放回路,一定要对低频输入信号进行调制,用开放电路发射;为了有效地向外发射电磁波,必须把传输信号加到高频电流上,选项A、C、D正确。

而产生电谐振的过程是在接收电路,选项B错误。

3.简单的、比较有效的电磁波的发射装置,至少应具备以下电路中的()①调谐电路②调制电路③高频振荡电路④开放振荡电路A.①②③B.②③④C.①④D.①②④把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去,高频振荡电路能产生高频电磁波,开放振荡电路能把电磁波发送得更远。

而调谐电路是在接收端需要的电路。

故选项B正确。

4.如果收音机调谐电路是采用改变电容的方式来改变回路固有频率。

当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时,则电容的最大电容与最小电容之比为()A.3∶1B.9∶1C.1∶3D.1∶9f=2π√LC ,当接收电磁波的频率为f 时,调谐电路发生电谐振,接收电磁波的波长λ=cf =c ·2π√LC ,可见λ与√C 成正比,因为λmax ∶λmin =3∶1,所以C max ∶C min =9∶1,选项B 正确。

5.(多选)下列关于无线电广播的叙述正确的是( )A.发射无线电广播信号必须采用调频方式B.发射无线电广播信号必须进行调制C.接收无线电广播信号必须进行调谐D .接收到无线电广播信号必须进行解调才能由扬声器播放,可以采用调频,也可以采用调幅,所以选项A 错误,B 正确;接收无线电广播信号必须经过调谐,也就是选台,选项C 正确;由于无线电波中有高频信号,所以要经过解调将低频信号检出来,才能由扬声器播放,选项D 正确。

wifi通信原理WiFi通信原理。

WiFi通信是一种无线局域网技术，它使用无线电波来传输数据，使得设备之间可以进行无线通信。

WiFi通信原理涉及到无线电波的发射、接收、信号传输和网络连接等多个方面，下面我们将逐一介绍WiFi通信的原理。

首先，WiFi通信的原理基于无线电波的传输。

无线电波是一种电磁波，它的频率在2.4GHz和5GHz之间，这两个频段是WiFi通信最常用的频段。

当设备需要进行WiFi通信时，无线路由器会发射无线电波，而接收设备则通过天线接收这些无线电波，从而进行数据传输。

其次，WiFi通信的原理涉及到信号的传输和调制。

无线电波在传输过程中会受到干扰和衰减，因此需要进行调制来保证数据的传输质量。

WiFi通信使用的调制方式有多种，如正交频分复用（OFDM）等，这些调制方式可以提高数据传输的稳定性和效率。

另外，WiFi通信的原理还包括网络连接和数据传输的协议。

在WiFi通信中，设备需要连接到无线路由器所构成的局域网，而无线路由器则通过互联网连接其他网络。

在数据传输过程中，WiFi通信使用的协议有WiFi联盟制定的IEEE 802.11系列标准，这些标准规定了数据传输的格式、速率、安全性等，保证了WiFi通信的可靠性和安全性。

此外，WiFi通信的原理还涉及到无线信号的覆盖范围和信号强度。

无线路由器发射的无线电波会形成一个覆盖范围，这个范围内的设备可以接收到WiFi信号。

而信号强度则决定了设备与无线路由器之间的通信质量，信号强度越大，通信质量越好。

总的来说，WiFi通信的原理涉及到无线电波的传输、信号的调制、网络连接和数据传输的协议等多个方面。

了解WiFi通信的原理可以帮助我们更好地使用和维护无线网络，同时也有助于我们理解无线通信技术的发展和应用。

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，并向周围空间传播的过程。

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、振荡电路产生无线电波的源头是振荡电路。

在这个电路中，电容器和电感器不断地进行充电和放电，从而形成高频的交变电流。

这种交变电流是产生无线电波的基础。

2、频率无线电波的频率决定了其在传播过程中的特性和用途。

不同的频率范围被划分用于不同的通信和广播服务，例如，调频广播通常在 88 108 MHz 之间，而移动通信可能在几百 MHz 到几 GHz 的范围内。

3、调制为了在无线电波中携带有用的信息，如声音、图像或数据，需要对无线电波进行调制。

常见的调制方式有调幅（AM）和调频（FM）。

在调幅中，信号的幅度随着信息的变化而改变；在调频中，信号的频率随着信息的变化而变化。

4、功率放大从振荡电路产生的信号往往功率较小，不足以进行远距离传播。

因此，需要通过功率放大器将信号的功率放大，以增强其传播能力。

5、天线天线是将电流转换为电磁波并发射出去的重要部件。

天线的形状、尺寸和方向都会影响无线电波的发射特性。

例如，直立的天线主要向水平方向发射无线电波，而环形天线则在垂直方向上有更强的辐射。

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、地波传播地波是指沿地球表面传播的无线电波。

这种传播方式适用于中波和长波频段，因为这些频段的无线电波能够绕过障碍物，并且在地面和电离层之间形成的波导中传播。

地波传播的距离相对较近，但在地形平坦、导电性良好的地区可以传播数百甚至数千公里。

2、天波传播天波是指经电离层反射后返回地面的无线电波。

电离层是位于地球大气层高层的部分电离区域，对高频无线电波具有反射和折射作用。

短波频段的无线电波适合天波传播，通过多次反射可以实现远距离通信。

但电离层的状态会受到太阳活动、季节和昼夜变化的影响，导致信号的不稳定和衰落。

无线电波的发射和接收一、教学目的1．无线电波的波长范围2．了解无线电波的发射与接收；二、教学重点：调制和解调三、教学难点：调制和解调四、教学方法：实验演示、启发式教学五、教学用具：信号源，示波器，收音机，录音机，调频发射机等。

六、教学过程：（复习引入）问题：1．古代人们有那些传递信息的方式？（烽火台，鸽子，驿站，邮差等）2．请问现在我们有那些传递信息的方式？（广播，电视，电话，手机，互联网等）（过度）：现在的传递方式有线和无线之分，无线主要依靠电磁波，上节课我们学习了什么是电磁波（引导同学简单回忆复习上节内容）．在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系，都离不开电磁波．在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波，那么无线电波是怎样发射和接收的呢？(板书) §18.5 无线电波的发射和接收一、无线电波无线电技术中使用的电磁波叫无线电波，无线电报的波长从几毫米到几十千米。

通常根据波长或频率把无线电波分成长波、中波、中短波、短波和微波等几个波段．（教师可以结合教材上的表格，提示学生比较各个波段的波长范围和频率范围，简述各波段无线电波的传播方式以及主要用途．可以适当补充一些实例．）二、无线电波的发射1．要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点：（1）要有足够高的振荡频率，理论研究表明，振动电路向外辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与频率的四次方成正比，频率越高，发射电磁波的本领越大。

（2）振荡电路的电场和磁场，必须分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去。

2．开放电路：3．无线电波是由开放电路发射出去的。

在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。

跟地连接的导线叫做地线。

线圈上部接到比较高的导线上，这条导线叫做天线。

天线和地线形成了一个敞开的电容器，电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。

电视发射塔要建得很高，是为了使电磁波发射得较远。