无线电接收与发射设备培训课件-完整版

根据你的了解和理解,你认为信息化社会有哪些特征?
要点提示 信息化社会具有“四化”——智能化、电子化、全球化、非群体
化,而且还有“四性”——综合性、竞争性、渗透性、开放性。
知识归纳
1.电视广播的发射和接收过程
2.雷达的工作原理
雷达利用无线电波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置。根据发射无

线电波到接收反射波的时间t,确定障碍物的距离s= 2 ,再根据发射无线电
有图像信号外,还有伴音信号,伴音信号经解调后送到扬声器。
自我检测
1.判断正误,判断结果为错误的小题请说明原因。
(1)只要是电磁波信号,都可以直接用LC电路进行发射。(
)
解析 如果LC电路是闭合的,它不能向外发射电磁波,因为发射电磁波需要
把振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间中,才能有效地把能量传
播出去。
答案 ×
(2)调节电容器的电容就可以使接收的信号增强。(
答案 √
)
2.探究讨论。
(1)电磁波接收时,首先应该把我们需要的电磁波从诸多电磁波中选择出来,
这个过程叫作选台,旋转调谐旋钮的目的是什么?
答案 旋转调谐旋钮的目的就是使接收电路中激起的感应电流最大。
(2)电视发射塔建在高处的主要原因是什么?
)
A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的
B.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的
振荡电流最强
D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程
解析 有效发射电磁波,必须采用开放电路和高频发射;一般的音频电流的
频率较低,不能直接用来发射电磁波;电磁波接收原理是电谐振,与机械振

同“环”，
还过岳殿东， 望 两 崖 断 处， 转过北岳殿东，望见两座高崖裂开的地方，
会 仙 台
中 垂草莽者千尺，
偏僻
为登顶 间道的路，小
中间悬垂着千尺草莽，这是登顶的小路，
于是
踩
遂 解 衣 攀蹑而登。
高
二里，出 危
于是解下衣服攀登而上。登了二里，出了高
最高
崖上，仰眺 绝顶点，犹杰然
天半
崖，抬头眺望山顶，还突出地悬在半空中，
这里名叫虎风口。从此石路萦绕盘旋，
顺差，沿 着
始循 崖
凭借
乘 峭而上。
开始顺着山崖，借着峭壁向上攀登。
三里， 有
高大的样 子
杰 坊曰
攀登了三里，有一座高大的牌坊上刻着
官署，旧时官 吏办公的地方。
“朔方第一山”，内 官廨 厨 井
“朔方第一山”，里面官署以及厨房水
俱备，
放轻脚步往 上走
坊 右东向 拾 级 上， 崖
Hale Waihona Puke 形容密集立的子样， 从殿
廊屋上下，高大的石碑密集地竖立着，从殿
把……作为房屋
右 上， 有石窟，倚而室之。 的右面上去，有石窟，就着改成一间屋子，
动词，塑
曰会仙台，台中像造 群仙，环 列 叫会仙台，台中雕塑着群仙，四周排列紧密
我
无 隙， 余 时 欲 跻 危崖，登 绝顶。 没有空隙，我这时候想攀上高崖，登上绝顶。
都齐全，从牌坊右边向东顺着石阶而上，山
是
半 为寝宫，宫 北 为飞石窟，
崖的半山腰是寝宫，寝宫的北边是飞石窟，
再上 则 北岳殿。
上负绝壁。
再向上就是北岳殿了。（北岳殿）上是绝壁。
飞石窟远眺
很高的台 阶

397m 旋出些
谢 谢 各 位 聆 听
调 频
高频振荡电流
声音信号的调制过程：
二、无线电波的传播
1、无线电波的波段分布
2、无线电波的传播方式：
微波
问题讨论:
为什么不同波段的无线电电波采用 不同的传播方式?
长波: 波长较长，容易产生衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 （大山、高大建筑物……）
长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射； 微波容电容器 动片，从完全旋入到完全旋出都不能接收到 某一较高频率电台送出的信号，要接收到电 信号，应：
A．增加电源两端的电压 B．将线圈中的铁芯取走 C．增大调谐电路中线圈的匝数 D．减少调谐电路中线圈的匝数
答案：BD
4、有波长分别为290m、397m、566m的无线 电波同时传向收音机的接收天线，当把收 音机的调谐频率调到756kHz时。 （1）哪种波长的无线电波在收音机中产生 的电流最强？ （2）如果想接收到波长为290m的无线电波， 应把调谐电路中可变电容器的动片旋进些 还是旋出些？
无线电波的发射传播接收
精品jing
易水寒江雪敬奉
3.4无线电波的发射、传播和接收
学习目标
1．了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。 2．了解无线电波的几种传播方式。 3．了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。
一.无线电波的发射
1.有效发射无线电波的要求:
(1)要有足够高的频率. 频率越高,发射电磁波的本领越大 (2)电场和磁场必须分散到尽可能大的空间——开放电路 （实际开放电路有天线和地线）
小结
• 发射电磁波的条件 • 无线电波的传播方式 • 调制、电谐振、调谐等概念
1 、下列几种方式中，能提高振荡电路向外辐射 能量本领的有：

(2) 如果不进行调制而是把被传送的信号直接辐射出去， 那么各电台所发出的信号频率就会相同，它们混在一起，收 信者将无法选择所要接收的信号。而调制作用的实质是把各 信号的频谱搬移，使它们互不重叠地占据不同的频率范围， 也即信号分别托附于不同频率的载波上，接收机就可以分离 出所需频率的信号，不致互相. 干扰。九江职业大学信息工程学院7
2.有线传输：
.
九江职业大学信息工程学院3
放放大大器器
传输线
Mic (声→电）
SPEAKER
传输的是音频电流，离不开导线，传输不远
3.无线电波------与声波有着本质的不同
声波---------是机械振动的结果
无线电波---是电磁振荡的产物
电磁波（无线电波）的产生：
导线中流过交变的电流→→产生交变的磁场→→在其周 围再产生变化的电场→→又激起变化的磁场→→。。。→形 成不可分割的电场和磁场，像水波一样向外传播→→形成电 磁波
.
九江职业大学信息工程学1院4
8、既然无线电发射靠的是高频振荡电流。那 高频电流又是怎样产生的呢？
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九江职业大学信息工程学1院5
• 产生高频振荡电流的电路叫作高频振荡电 路，它一般是由一个线圈（用字母 L 表示） 和电容（用字母 C 表示）构成的回路组成， 所以叫 LC 振荡电路，如图 所示：
.
.
九江职业大学信息工程学2院6
9、怎样的振荡电路才能有效向外辐射电磁波呢？
• 为了有效地发送电磁波， 就要使振荡电路 中的电场和磁场尽可能地分布到周围空间， 这 就必须对闭合振荡电路加以变化。把电 容器的极板尺寸加大，并 把极板间的距离 也相应变化和增大，就会使电容器内部电 场向 外辐射增多。如果继续变化，直 至把 两个极板变成两条导线，一 条伸入高空成 为天线，另一条埋 入地下成为地线，就变 成了如图所示的开放式振荡电路。

频信号，并通过天线发送出去。
调制器
调制器的作用是将音频信号转换为 适合发射的调制信号，常见的调制 方式包括调频（FM）和调幅（AM ）。
天线
天线负责将高频信号转换为电磁波 并发送出去，天线的形状和尺寸对 信号的覆盖范围和方向有影响。
调制技术
调频（FM）
FM是一种高频调制方式，它通过 改变高频信号的频率来承载音频 信号，具有抗干扰能力强、音质 好等优点。
无线电广播是一种高效、便捷、覆盖面广的信息传播方式，被广泛应用于新闻、 教育、娱乐等领域。
无线电广播的原理
无线电广播主要由发送端和接收端组成。发送端包括音频信号源、调制器、高频振 荡器和发射天线；接收端包括天线、解调器和音响设备。
音频信号源产生音频信号，调制器将音频信号调制到高频振荡器产生的载波上，形 成高频复合信号，通过发射天线以电磁波的形式发送到空间中。
接收端的天线接收到空间中的无线电波，传输到解调器解调出音频信号，最后通过 音响设备播放出声音。
无线电广播的历史与发展
无线电广播的发明可以追溯到20世纪初，当时科学家们发现了电磁波的传播特性，并开始 尝试利用它来传递信息。
1906年，加拿大发明家费森登首次实现了利用无线电波传送音乐和语音信号，标志着无线 电广播的诞生。
安全标准与规定
发射设备安全标准
01
确保无线电广播发射设备的硬件和软件符合国际和地区的电磁
兼容性标准，以减少对其他无线电业务的干扰。
电磁辐射限制
02
设定无线电广播发射设备的电磁辐射限制，以保障公众的健康
和安全。
发射设备认证
03
要求无线电广播发射设备经过认证，确保其符合安全标准与规定。
执照与许可制度
无线电广播的干扰与抗干扰技 术

在高频载波上，这个过程在电磁波的发射过程中叫做
（C ）
A、调谐
B、解调
C、调制
D、检波
例2.调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋 出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，如果要接收 到这个电台的信号，应该采取的措施是（ D ）
A．增大调谐电路中线圈的匝数 B．加大电源电压 C．增加调谐电路中的电容 D．将线圈中的铁芯抽出
03.无线电波的发射和接收 图片区
从古至今有哪些传递信息方法？
从古至今有哪些传递信息方法？
一.无线电波的发射
1. 发射电磁波两大特点 第一，要有足够高的振荡频率 第二，分散到尽可能大的空间 问题：如何才能做到以上两点？
一.无线电波的发射 由振荡频率公式 f 1 ，可知减小自感系数
2 LC
L或减小电容C，都可以增大频率。
典型例题
例5. （多选）下图甲为一个调谐检波电路，图乙、 丙、丁为电路中的电流随时间变化的图象，则
( ACD ) A．i1是L1中的电流图象 B．i1是L2中的电流图象 C．i2是L2中的电流图象 D．i3是流过耳机的电流图象
典型例题
例5.要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的 措施是( B ) A．增加辐射波的波长 B．使振荡电容的正对面积足够小 C．尽可能使电场和磁场分散开 D．增加回路中的电容和电感
解调之后我们得到原来的信号，经过放大就可以在扬声 器或显示器中重现了。
二.无线电波的接收
调谐与解调
电谐振
二.无线电波的接收
二.无线电波的接收 电磁波的发射与吸收
三.电视广播的发射和接收
1.电视广播信号也是一种无线电信号。在现代电视发射 系统中，首先通过摄像机的感光器件将景物的光信号转 变为电信号。然后需要通过载波将信号调制成高频信号 再进行传播。

使它跟要接收的电磁波的频率相同，这个电磁
波在调谐电路中激起较强的感应电流，于是就
选出了这个电台。
5. 解调：使声音或图像信号从接收到的感应（高频振荡）电流中还原出来，
这个过程是调制的逆过程，叫做解调。调幅波的解调也叫检波。如图：
电磁波发射和接收流程图
振荡电流
信号
调制
发射
电磁波的发射
电磁波的接收
输出
D．天线将电磁波传输到电视机内
3 . 世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播
音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是( D )
A．因为收听到的电台离收音机最近
B．因为收听到的电台频率最高
C．因为接收到的电台电磁波能量最强
D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的固有频率相同，产生了电谐振
用来携带信号的高频电磁波叫作载波。
在电磁波调制发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制。
调制
调幅
调频
①调幅 使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变叫做调幅。
调幅广播（AM）一般使用中波和短波波段。
载波
信号
调
制
器
①调频 频使高频电磁波的频率随信号的强弱而变叫做调频。
调频广播（FM）和电视广播都采用调频的方法来调制，通常使用
微波中的甚高频（VHF）和超高频（UHF）波段。
载波
信号
调
制
器
3．无线电波的发射
由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需要传送的电信号调
制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。
1. 接收原理 电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生感应电流，所以导

( )． 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
解析 该题考查电磁波的发射过程．电磁波的发射过程中， 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，必须使电路开放，A、C、D正确．而 产生电谐振的过程是在接收无线电波，B不正确．
答案 BD
借题发挥 记住波长越长衍射能力越强，波在各种介质中传 播时频率不变，传播速度公式v＝λf是解题的关键．
【变式2】 下列说法正确的是
( )．
A．发射出去的电磁波，可以传到无限远处
B．无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的 振荡电流
C．波长越短的电磁波，越接近直线传播
D．移动电话是利用无线电波进行通信的
(2)高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫调频， 电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波．
解调是调制的逆过程
声音、图象等信号频率相对较低，不能转化为电信号直接 发射出去，而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上 去．将声音、图象信号加载到高频电磁波上的过程就是调 制．而将声音、图象信号从高频信号中还原出来的过程就 是解调．
二、无线电波的分类 λ≥1毫米的电磁波叫无线电波． 无线电波可以分成若干波段
波段 长波
波长
频率
30 000～3 10～100千赫 000米
传播方式 地波
主要用途
超远程无线 电通讯和导 航
续表
中波 中短波 短波
3 000～ 200米
100～1 500千赫
200～ 1 500～6 000千 50米 赫
正确理解调谐的作用
世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号， 如果不加选择全部接收下来，那必然是一片混乱，分辨不 清．因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要 的选出来，通常叫选台．在无线电技术中利用电谐振达到 该目的．

PLL频率合成数学调谐方框图
压控振荡器(VCO)实际上就是收音机的本振。由于基准
参考频率fr较低（例如FM为25kHz,AM为9kHz），并且每
个波段有各种不同的信号频率点，所以VCO的输出频率fout 必须经过分频比可变的可编程分频器进行分频，其分频模数 由微处理器(CPU)根据操作指令控制。 可编程分频器输出的信号频率fs送到相位比较器，与晶 振分频后得到的参考频率fr进行相位比较:当fs超前fr时，输 出高电平；当fs滞后fr时输出低电平。输出的误差信号经
当 r s
( t ) K sin( ) 则 u d 0 m r s
（1）
（1）式为相位比较器的鉴频特性，它具有正弦形式，如图 所示。
相位比较器的鉴频特性
在捕捉带的小范围内（1）式可简化为：ud0≈Kd(φr-φs) 当φr-φs较小时，相位比较器等效于相位减法器，具有
线性。这时，比较器输出电压的大小表示ur(t)和us(t)两路信
模拟调制，亦可采用数字调制方法。本章侧重介绍模拟的 调频收发系统。
以调频广播为例，其接收和发射的典型框图如图所示。
调频接收机原理图
调频发射机原理图
10.2 无线电接收机
无线电接收机经历了电子管、晶体管、中小规模集成 电路和大规模集成电路四个阶段。它们的原理框图大同小
异。这里我们以调频广播接收机为例进行介绍，其原理框
信号(PSG)，当PSG为高电平时，分频比为1/P+1，低电平 时为1/P。吞咽计数器的分频模数为M,可编程主计数器的分 频模数为N。初始状态时，控制器的数据转换锁存器将分频 模数M和N分别预置到吞咽计数器和主计数器，预置分频器
置入高分频模数P+1。 FM本振信号f0经1/P+1预分频后送

声音信号的传送
话筒前的人
返回
信号发射机房
振荡器
返回
电视信号发射上的 信号发射天线
无线电信号发射塔
返回
彩塔接收天线
电报大楼上的接收天线
返回
收音机内的 接收装置就 是一个简单 的调谐电路
小结 问题1 问题2 发射电磁波为什么要用开放电路？ 电磁波的调制有哪两种方式？ 什么叫电谐振？
问题3
问题4
调频 调制 调幅
活动二 问题1
无线电波的传播
无线电波的有哪几种传播方式？各有何特点？
长波
短波
微波
问题2 同步地球通讯卫星的作用？为什么说：“合理设置三 颗同步通信卫星，其信号就几乎可以覆盖全球”？
问题3 微波为什么采用直线的传播的方式？它有哪些运用？
活动二 问题1
无线电波的接收
如何从许多不同频率的电磁波中把需要的选出来？
电谐振：当接电路的固有频率跟接收 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 叫电谐振. 调谐 接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够 调谐的接收电路叫做调谐电路。
检波（解调）
无线电波发射和接受流程图
振荡电流 发射
信号
调制
无线电波的发射 无线电波的接收
输出
解调
调谐电路
返回
＋＋＋
＋＋＋
－－－ －－－
天线
开放电路 振 荡 器
L1
L2
地线
无线 实 电波 由开 际 放电 的 路发 射出 发 去
振荡器电路
射 装 置
问题5 发射电磁波是为了利用它传递某种信号。例如无 线电报传递的是电码符号，无线电广播传递的是 声音，电视广播传递的不仅有声音，还有图像。 这就要求发射的电磁波随信号而改变。电磁波是 怎样传递这些信号的呢？

无线电波的波段分布（根据：波长/频率）
无线电波的传播方式
地波传播
天波传播
微波中继站
三、无线电波的接收
无线电技术中用来接收电磁波的导体叫做接 收天线. 空间中，存在着由无数的无线电台发送的各 种频率的电磁波.从中选出所需要的无线电波叫 做“选台”. 选台的目的就是使我们需要的电磁波在接收 电路中激起的感应电流最强，而使我们不需要的 电磁波激起的感应电流很弱，不产生明显的影响.
当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率相等时，电路里激
起的感应电流最强.这种现象叫做电磁谐振，也称为电谐振. 使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做
调谐电路.
我们可以在图3-4-5所示的调谐电路中通过改变电容来改变电路的固 有频率，使它跟某一个电台发射的频率相同，那么这个频率的电磁波在
手机接听电话
“激励号”从火星上发送信息
它们是靠什么媒介传播信息的？
神州八号与天宫一号对接
一、无线电波的发射
怎样才能有效地发射无线电波呢？
第一、振荡电路产生的电场和磁场必须分布到
广大的开放空间中，才能有效地把电磁场的能量传
播出去.
第二、要有足够高的振荡频率.
1、载波：发射电磁波是为了利用它来传递某
种信号，这种信号是加在高频等幅电磁波上
发射出去的，这种用来“运载”信号的高频
等幅波，通常叫做载波.
2、调制 ：把传递的信号“加”到载波上的过程叫做调制 进行调制的装置叫做调制器 M)和电视广播都采用调频的方法来 调制，通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频 (UHF)波段.
其固有频率为101.1MHz
调谐——挑选特定的电磁波
其固有频率为101.1MHz