电磁波的发射和接收(ppt)
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《电磁波的发射、传播和接收》讲义一、电磁波的基本概念在深入探讨电磁波的发射、传播和接收之前,我们先来了解一下什么是电磁波。
电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。
电磁波在真空中的传播速度恒定,约为每秒299792458 米,这个速度通常被称为光速。
电磁波的波长和频率是其两个重要的特性。
波长是指电磁波在一个周期内传播的距离,而频率则是指电磁波在单位时间内完成的周期数。
它们之间的关系可以用公式c =λf 来表示,其中c 是光速,λ 是波长,f 是频率。
电磁波涵盖了从极长波长的无线电波到极短波长的伽马射线的广泛频谱。
不同波长和频率的电磁波具有不同的特性和应用。
二、电磁波的发射电磁波的发射需要一个源头,这个源头通常是一个能够产生交变电流的装置。
当电流在导体中快速变化时,就会产生变化的电场和磁场,从而向外发射电磁波。
例如,在无线电广播中,广播电台的发射机通过电子管或晶体管等元件产生高频振荡电流。
这个电流经过天线时,会在天线周围产生变化的电磁场,并向空间辐射电磁波。
为了有效地发射电磁波,天线的设计和尺寸是非常重要的。
天线的长度通常与所发射电磁波的波长有关。
一般来说,天线的长度应该接近或等于电磁波波长的四分之一或二分之一,这样才能更好地发射电磁波。
此外,电磁波的发射功率也会影响其传播范围和效果。
发射功率越大,电磁波能够传播的距离就越远,但同时也需要考虑到对其他电子设备的干扰以及能源消耗等问题。
三、电磁波的传播电磁波在空间中的传播可以分为三种主要方式:地波传播、天波传播和空间波传播。
地波传播是指电磁波沿着地球表面传播。
这种传播方式适用于波长较长的电磁波,如中波和长波无线电波。
地波传播的优点是能够绕过障碍物,传播距离较远,但信号容易受到地面吸收和干扰的影响。
天波传播是指电磁波被发射到高空的电离层后,被反射回地面的传播方式。
这种传播方式适用于短波无线电波。
电离层能够反射电磁波是因为它是由带电粒子组成的,对电磁波具有折射和反射作用。