2无线电广播发送与接收

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。

21.3广播、电视和移动通信一、无线电广播信号的发射和接收1．如图甲所示的是无线电广播信号的过程，其中元件A是；如图乙所示的是无线电广播信号的过程，其中元件B是。

【答案】发射，话筒，接收，扬声器。

【详解】无线电广播信号的发射由广播电台完成，话筒把播音员的声音信号转换成音频电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线发射到空中，元件A是话筒。

无线电广播信号的接收由接收天线完成，然后经过放大、解调，还原为音频电信号，送入扬声器，引起纸盆相应的振动，就可以还原声音，元件B是扬声器。

2．无线电广播信号的发射由完成，把声音信号转换成音频电信号，把音频电信号加载高频电磁波上，把载有音频电信号的电磁波发射出去。

【答案】广播电台，话筒，调制器，天线。

【详解】无线电广播信号的发射是由广播电台完成的，话筒也叫麦克风把声信号转换成音频电信号，通过调制器把音频电信号加载到高频电磁波上，通过天线发射出去。

3．收音机通过接收无线电波，机内的电子电路从接收到的无线电波中把选出的音频电信号加以放大，再通过扬声器把转换成，这就是无线电广播的接收过程。

【答案】接收天线，电信号，声信号。

【详解】收音机是靠接收天线来接收无线电波的，通过天线接收高频信号，再经过一定的解调还原成音频信号，之后通过输出部件转变成音波，然后再播放出来。

电子电路将接收的无线电波中的音频电信号卸载下来并放大，扬声器将电信号转换为声信号，我们就听到了声音。

4.某同学制作了一台简单的收音机，实验时发现这台收音机能同时听到许多杂乱的声音，那么这台收音机缺少的是（）A．接收天线B．调制器C．振荡器D．调谐器【答案】D【详解】A．天线是用来发射和接收信号的；B．调制器是把电信号加载到高频电磁波（载波）上由发射天线发射出去的装置．C．振荡器是发射装置的组成部分；D．收音机的天线接收到各种各样的电磁波，转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定频率的信号，检波器是将调谐器筛选出来后的声音电信号从高频振荡电流中“检”出来送入放大器；综上所述，只有调谐器才是用来选择所需信号的设备；所以，这台收音机能同时听到许多杂乱的声音，是因为这台收音机缺少调谐器，故只有D符合题意．二、电视的发射和接收5.电视的发射，将图像转换成电信号，将电信号加载到频率很高的电流上。

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。

广播电视信号传输与接收广播电视信号传输与接收一直是我们日常生活中不可或缺的一部分。

它们为我们提供了广泛的信息和娱乐资源。

在这篇文章中，我将详细介绍广播电视信号的传输和接收原理，以及相关的技术和设备。

一、广播电视信号的传输原理广播电视信号的传输是通过无线电波进行的。

在传输过程中，信号通过调制和前向纠错等技术进行处理，以确保信号的可靠传输。

具体来说，广播电视信号传输包括以下几个主要步骤：1.信号源产生：广播电视信号的源头可以是电视台播放的节目内容、电台播放的音频内容，或者其他数字媒体源。

2.调制：在调制过程中，信号源的模拟或数字信号被转换为适用于无线电传输的高频信号。

常见的调制方式包括调幅（AM）和调频（FM）。

3.放大：经过调制的信号被放大为适合传输的功率水平，以便能够覆盖较远距离。

4.天线发射：放大后的信号通过特定的天线系统发射出去，形成无线电波。

5.传播：无线电波在空间中传播，传输到接收器所在的地方。

二、广播电视信号的接收原理广播电视信号的接收是指将传播中的无线电波转换回原始信号的过程。

接收器是接收信号并提供可视化或可听化内容的设备。

接收信号包括以下几个主要步骤：1.天线接收：接收器中的天线接收到传播中的无线电波。

2.放大：接收到的信号被放大到适合后续处理的水平。

3.解调：解调是将调幅或调频信号转换回基带信号的过程。

解调器能够将无线电波转换为可供电视或收音机接收的信号。

4.反馈和校正：接收器通过反馈和校正机制来消除信号传输过程中引入的失真和噪音。

5.转换和显示：最后，接收到的信号被转换为人类可视或可听的内容，并通过显示屏或扬声器播放出来。

三、广播电视信号传输与接收的技术和设备在广播电视信号传输和接收过程中，涉及到的技术和设备有很多。

以下是其中一些常见的技术和设备：1.模拟与数字转换：如今，越来越多的广播电视信号采用数字化的方式进行传输和接收。

需要将模拟信号转换为数字信号，以便更好地处理和传输。

教后记*A •引入1 •无线电信号的初步概念新课 2.无线电接收机B .新授课10.1.1 无线电波 一、无线电波1 •概念：当一根导线中通过高频电流时，导线的周围就产生变化的磁场，变化的磁场 周围又产生变化的电场，而变化的电场周围再产生变化的磁场。

这种电场和磁场的交替变 化向四周传播并能把能量传送出去的波，称为电磁波，就是我们通常所说的无线电波。

2.公式：. c扎=—f解c = 3X io 8m/s ，如波长；c ：波速；f :信号频率。

例：频率为1 000 kHz 的无线电波，其波长为多少？ 解： k = — = ―3―10~~- m = 300 mf 1000 勺03结论：不冋频率的无线电波，其波长不冋，频率越咼，波长越短；频率越低，波长越 长。

过渡：由于不冋波长的信号，其主要用途，传播距离不冋。

因此，为了便于分析和应 用，一般将无线电波划分为若干区域。

3 •无线电波的波段划分（见下表）二、无线电波的传播方式1地面波传播(表面波传播)农而波「地球///(1)概念：无线电波沿着地球表面传播到达接收点的传播方式，叫做地面波传播。

(2)特点：长波，中波及部分短波能利用表面波传播方式传到数百公里的距离。

2 •天波传播1 概念：无线电波向天空辐射，经由天空中的电离层反射到达地面接收点的传播方式，叫做天波传播。

2 特点：电离层内含有电子和离子，也就相当是由导电物质组成的导电层，所以对一定波长范围内的无线电波具有反射作用。

3.空间波传播（视距直线传播）（1）概念：无线电波在大气层低层空间沿直线传播到达接收点的传播方式，叫做空间波传播（2）特点：电波在传播途中走的是直线, 并且由于地球是个椭圆球体，在地面传播距离只能限于视距离之内，所以又叫视距离直线传播。

练习习题十10—2小结无线电波f传播方式布■/M习题十10—1课! 题页10.1.2无线电广播的发射与接收课型新课授课班级授课时数1教学目标1 •理解无线电广播发射的原理2 •理解无线电接收机的方框图教 〔学重点无线电发射原理教学难点调制的工作过程学* ? :情分析Jil?教学效果教后记A •复习1无线电波的频率与波长的关系是什么?2 •无线电波有哪几种传播途径？B.引入众所周知，音频信号(20 Hz •、20 k Hz )由于其频率很低，无法实现远距离传输，而无线电技术的主要任务是利用电磁波将各种电信号从发送者传递给接收者，以达到远距离传递消息的目的。

无线电广播和收音机基本原理无线电广播和收音机是基于无线电技术的通信工具，广泛应用于娱乐、信息传递和紧急通讯等领域。

本文将介绍无线电广播和收音机的基本原理。

无线电广播的原理是利用无线电波传播信号。

广播台通过调制技术将音频信号转化为高频电信号，并将这些信号经过放大、调制等过程发送出去。

接收端的收音机则将接收到的无线电信号转化为音频信号，通过扬声器播放出来。

无线电波的传播是基于电磁波的性质，电磁波是在空间中传播的振荡现象。

电磁波由电场和磁场交替变化而产生，它们垂直于彼此并同时垂直于传播方向。

频率越高，电磁波的能量越大，对应的波长越短。

收音机是用来接收无线电信号并转化为音频信号的设备。

它由信号接收器、解调器、放大器和扬声器等部分组成。

信号接收器是收音机的核心部分，其作用是接收和放大广播电台发出的信号。

它通常由一根天线接收无线电信号，并通过电路将信号放大。

解调器是用来将调制过的高频信号解调回原始音频信号的部分。

解调器根据广播电台的调制方式，选择合适的解调技术进行信号还原。

放大器是将解调后的信号放大到可以被扬声器播放的水平的部分。

放大器通过增加信号的振幅，使音频信号达到合适的音量。

最后，扬声器将放大后的音频信号转化为声音。

扬声器是将电信号转化为声音的装置，通过振膜的振动产生声音。

总的来说，无线电广播和收音机的基本原理是利用无线电波传输音频信号。

广播台通过调制技术将音频信号转化为高频电信号，并将其发送出去。

收音机通过接收天线接收无线电信号，经过解调、放大和扬声器等部分将其转化为可听的声音。

这种无线电通信的技术已经广泛应用于我们的日常生活中。

无线电广播和收音机在现代社会中扮演着重要的角色。

它们不仅为我们提供娱乐和信息，还作为重要的紧急通讯工具。

在接下来的内容中，我们将深入探讨无线电广播和收音机的工作原理、技术发展和应用。

首先，让我们更深入地了解无线电波的传播原理。

无线电波是通过电磁场相互作用而传播的振荡。

当电子在传导体中运动时，会产生电场和磁场。

广播工作原理
广播是一种以电磁波传输信息的无线通信方式，通过无线电信号将信息从发送方传输到接收方。

其工作原理可以描述为以下几个步骤：
1. 信号调制：将要传输的信息信号转换为高频的电磁波，这一过程称为信号调制。

常见的调制方式包括调幅（Amplitude Modulation，AM）、调频（Frequency Modulation，FM）和调
相（Phase Modulation，PM）。

2. 发射：调制后的信号被发送器中的天线发射出去。

天线将电能转换为电磁波，并以特定的频率、幅度和相位将信号辐射出去。

天线的设计和调整会显著影响发射的效果。

3. 传播：发射的电磁波在空气中传播。

电磁波以光速直线传播，遵循直线传播的规律，遇到遮挡或反射时可能发生传播路径的弯曲，也可能导致衰减和多径传播。

4. 接收：接收方的天线接收到发射方发出的电磁波。

天线将接收到的电磁波转换为电能，并通过放大、滤波等一系列电路处理，还原出原始的调制信号。

5. 信号解调：解调器对接收到的信号进行解调，将其转换为原始的信息信号。

解调的方式要与发送方的调制方式相匹配，才能准确还原信息。

6. 输出：解调后的信号经过后续处理，如放大、去噪等，最终
输出到听众或接收方所使用的设备上。

通过以上步骤，广播实现了无线信息的传输。

不同调制方式和频率的选择，使得广播可以在不同范围内传输信息，从广播电台的音频播放到全球短波广播的传输。

同时，广播还可以通过多个频道的划分，实现多重信号同时传输的功能。

无线电的原理
无线电是一种利用电磁波进行信息传输的技术。

其原理基于电磁波的发射、传播和接收。

具体来说，无线电的原理涉及到以下几个方面：
1. 频率调制：在无线电通信中，信息被转换为电信号，并通过调制技术将其嵌入到特定频率的载波信号中。

常用的调制方式有调幅(AM)和调频(FM)。

调幅通过改变载波信号的振幅来携
带信息，而调频则是通过改变载波信号的频率来传输信息。

2. 发射器：无线电信号通过发射器发射出去。

发射器主要由振荡器、调制器和功放器组成。

振荡器会产生一个特定频率的高频信号，调制器将其与待发送的信号进行调制，而功放器则增加信号的强度，使其能够远距离传播。

3. 传播：无线电信号通过天线以电磁波的形式传播出去。

天线起到转换电信号为电磁波的作用。

电磁波在空间中迅速传播，且能够沿直线传播，只受到大气和地球表面等因素的轻微干扰。

4. 接收器：接收器用于接收发射出的无线电信号。

接收器常由天线、放大器、解调器和扬声器（或显示器等）组成。

天线将电磁波转换为电信号，并通过放大器增强信号的强度。

然后信号被解调器还原为原始信号，最后由扬声器或显示器输出。

通过以上原理，无线电实现了远距离的信息传输。

无线电技术广泛应用于广播、电视、无线通信等领域，成为现代通信的重要组成部分。