无线电波的发射和接收

无线通信知识点总结一、无线通信概述无线通信是指通过无线电波传输信息的通信方式。

无线通信广泛应用于移动通信、卫星通信、无线局域网、物联网等各个领域。

无线通信技术的发展历程可以追溯至19世纪初，随着科学技术的进步和电子通信技术的发展，无线通信不断得到改进和完善，为人们的生活和工作带来了巨大便利。

二、无线通信基本原理1. 无线电波的发射与接收无线通信中的信息传输是通过无线电波进行的。

发射无线电波需要一个发射器，而接收无线电波需要一个接收器。

发射器将模拟信号或数字信号转换成无线电波，并通过天线进行辐射。

接收器则用天线接收无线电波，并将其转换成模拟信号或数字信号，被传输到接收端。

2. 调制与解调调制是将要传输的信息信号与载波信号结合在一起的过程。

调制技术主要包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相移调制（PM）。

解调则是将接收到的调制信号分离成原始信息信号和载波信号的过程。

3. 多路复用多路复用是将多个信号通过同一信道进行传输的技术。

常见的多路复用技术包括频分复用（FDMA）、时分复用（TDMA）、码分复用（CDMA）等。

4. 数字调制数字调制是将数字信号转换成模拟信号的过程。

常见的数字调制方式有脉冲编码调制（PCM）和正交频分复用（OFDM）等。

5. 天线技术天线是无线通信中非常重要的组成部分，它能够将电磁波转化为电信号，或将电信号转化为电磁波。

常见的天线形式包括全向天线、定向天线和扇形天线等。

6. 信道编码信道编码是为了提高信道传输的可靠性而对数字信息进行编码的技术。

常见的信道编码技术包括奇偶校验码、卷积码和低密度奇偶校验（LDPC）码等。

7. 功率控制无线通信中的功率控制是指通过调整发射功率和接收灵敏度，使得通信质量能够得到最优化。

8. 频谱规划频谱是无线通信中的宝贵资源，频谱规划是为了合理分配和利用频谱资源，以满足不同通信系统的需求。

三、移动通信技术1. 2G技术2G技术（第二代移动通信技术）是指数字蜂窝移动电话系统，采用了GSM、CDMA、TDMA等技术。

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。

《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。

无线电波的发射和接收、电视、雷达1. 无线电波的发射和接收1.1 无线电波的概述无线电波是指由发射机产生并在空间中传播的一种电磁波，它被广泛应用于通信、广播、雷达等领域。

无线电波的频率范围很广，从几千赫兹到几百吉赫茨不等。

1.2 无线电波的发射无线电波的发射是通过发射机产生的。

发射机的基本结构包括振荡器、放大器和天线。

振荡器负责产生无线电信号的基本频率，放大器将这个基本频率不断放大，最后由天线将放大后的信号辐射到空间中。

1.3 无线电波的接收无线电波的接收是通过接收机实现的。

接收机的基本结构包括天线、滤波器、放大器和解调器。

天线负责接收空间中的无线电信号，滤波器将目标频率的信号选择出来，放大器增强信号的强度，解调器将信号转换为可听或可见的声音、图像等形式。

2. 电视2.1 电视信号的发射电视信号的发射原理与无线电波的发射类似。

电视信号通过电视台的发射机产生，并由天线辐射到空间中。

在发射过程中，电视信号的频率、幅度和调制方式等参数需要按照国际标准进行调整，以确保信号的准确传输和接收。

2.2 电视信号的接收和解调电视信号的接收需要通过电视机的接收机来实现。

接收机中的天线接收到电视信号后，通过滤波器将信号的噪声和杂乱部分去除。

接着，放大器会增强信号的强度，使之能够顺利进行解调。

解调之后的信号经过电视机内部的差分放大、视频处理等部分，最终通过屏幕显示出可见的图像。

2.3 数字电视技术的发展随着科技的发展，传统的模拟电视逐渐被数字电视所取代。

数字电视采用了更先进的调制和压缩技术，可以提供更高的分辨率和更清晰的图像质量。

同时，数字电视还能够传输更多的信号，如高清电视、互联网电视等，为用户提供更多的选择。

3. 雷达3.1 雷达系统的组成雷达系统主要由发射机、接收机、天线和信号处理系统构成。

发射机产生雷达信号并由天线辐射出去，接收到的回波由天线接收并传给接收机进行信号解析和处理。

信号处理系统对雷达信号进行滤波、放大、解调等操作，最终形成可见的雷达图像。

《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，从卫星导航到无线网络，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，它的频率范围非常广泛，通常被分为不同的频段。

这些频段具有不同的特性和用途。

无线电波可以在真空中传播，其传播速度与光速相同，约为 3×10^8 米每秒。

二、无线电波的发射要实现无线电通信，首先需要将信息加载到无线电波上并发射出去。

这就涉及到无线电波的发射过程。

1、振荡器振荡器是产生高频振荡电流的设备。

它就像是一个源头，为后续的发射提供了基础的高频信号。

2、调制有了高频振荡电流还不够，我们还需要将需要传递的信息（比如声音、图像等）加载到这个高频电流上，这个过程叫做调制。

调制分为调幅和调频两种方式。

调幅（AM）是使高频振荡电流的振幅随着信号的变化而变化。

比如在广播中，声音信号的强弱会改变高频电流的振幅。

调频（FM）则是让高频振荡电流的频率随着信号变化。

在调频广播中，声音的变化会导致高频电流的频率发生改变。

3、天线经过调制后的高频电流需要通过天线发射出去。

天线的形状和尺寸会影响发射的效果。

一般来说，天线的长度与所发射无线电波的波长有一定的关系。

三、无线电波的传播无线电波发射出去后，就会在空间中传播。

其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。

地波传播比较稳定，适用于中波和长波的传播。

但地波的传播距离有限，而且容易受到地面障碍物和地面电气特性的影响。

2、天波传播被发射到空中的无线电波，在经过电离层的反射后回到地面，这种传播方式称为天波传播。

天波传播适用于短波通信，可以实现远距离的传播。

但电离层的状态会随着时间和地理位置的变化而变化，这会影响天波传播的稳定性和可靠性。

3、空间波传播直接从发射天线传播到接收天线的无线电波称为空间波。

空间波主要适用于超短波和微波的传播，常用于卫星通信、雷达和无线电视等。

《无线电波的发射、接收和传播》讲义一、无线电波的发现与发展在我们生活的这个充满信息的时代，无线电波扮演着至关重要的角色。

从手机通信到广播电视，从卫星导航到无线网络，无线电波无处不在，为我们的生活带来了极大的便利。

但你是否知道无线电波是如何被发现和发展的呢？早在 19 世纪，英国物理学家麦克斯韦就从理论上预言了电磁波的存在。

而后，德国物理学家赫兹通过实验成功地证实了电磁波的存在，并测量了电磁波的波长和频率，为无线电技术的发展奠定了基础。

随着时间的推移，科学家们不断地探索和研究，无线电技术得到了迅猛的发展。

从最初的简单无线电通信，到如今的复杂的无线通信网络，无线电波的应用领域不断扩大，技术也越来越先进。

二、无线电波的发射要实现无线电通信，首先要将需要传输的信息加载到无线电波上进行发射。

那么，无线电波是如何发射出去的呢？无线电波的发射需要一个发射机，它主要由振荡器、放大器和天线组成。

振荡器产生高频振荡电流，这就是我们所说的载波。

而要传输的信息，比如声音、图像或数据，通过调制器加载到载波上，使载波的某些特性（如振幅、频率或相位）随着信息的变化而变化。

其中，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着信息信号的变化而变化，而调频则是使载波的频率随着信息信号的变化而变化。

天线是将调制后的无线电波发射出去的重要部件。

天线的形状和尺寸会影响无线电波的发射方向和强度。

为了增强发射效果，有时会使用定向天线，将无线电波集中向特定的方向发射。

三、无线电波的传播无线电波发射出去后，就会在空间中传播。

那么，它们是如何传播的呢？无线电波的传播方式主要有地波传播、天波传播和空间波传播。

地波传播是指无线电波沿着地球表面传播。

这种传播方式适合中波和长波，因为它们的波长较长，能够绕过障碍物，并且在地面上的衰减较小。

例如，一些中波广播电台就是通过地波传播来覆盖较大的区域。

天波传播是指无线电波通过电离层的反射和折射进行传播。

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：。

第5节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；3．激发学生学习物理的兴趣。

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，计算机多媒体，实物投影仪等。

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．）（多媒体显示下表）波段波长频率传播方式主要用途长波30000m~3000m 10Kh Z~100kH Z 地波超远程无线电通信和导航中波300m~200m 100kH Z~1500kH Z地波和天波调幅无线电广播电报通信中短波200m~50m 1500kH Z~6000kH Z短波50m~10m 6MH Z~30MH Z 天波微波米波（VHF）10m~1m 30MH Z~300MH Z近似直线传播调频无线电广播电视导航分米波（UHF）1m~0.1m 300MH Z~3000MH Z直线传播电视雷达导航厘米波10cm~1cm 3000MH Z~30000MH Z毫米波10mm~1mm 30000MH Z~300000MH Z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。

电磁波的发射和接收知识集结知识元电磁波的发射和接收知识讲解电磁波的发射与接收一、无线电波的发射1．振荡器：能产生频率很高的交变电流的器件。

2．载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图象等信息的，叫做载波。

3．调制：把信息加到载波上，使载波随信号而改变的技术叫调制。

4．调制的两种方式：调幅和调频。

5．调幅波：高频载波的振幅随信号而改变叫调幅波。

中波和短波波段的无线电广播，微波段的电视广播的图象信号使用。

6．调频波：高频载波的振频率随信号而改变叫调频波。

调频波优点：振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。

缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。

7．发射电磁波的条件：①振荡电路要有足够高的频率．②振荡电路应采用开放电路．发射电磁波需经过调制过程，调制的方法分为调频和调幅．接收电磁波需经过解调过程，解调是调制的逆过程．二、无线电波的接收1．调谐：从众多的电磁波中选出所要的电台的技术叫做调谐。

2．解调：从接收的载波中将声音、图象等信息“取”出来叫做解调三、电磁波的应用广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。

电视:在电视接收端,天线接收到高频信号后,经过调谐、解调，将得到的图象信号送到显像管。

摄像机在1s内要传送25幅画面雷达：无线电定位的仪器，波位越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能强，多数的雷达工作于微波波段。

缺点，沿地面传播探测距离短。

中、长波雷达沿地面的探测距离较远，但发射设备复杂。

例题精讲电磁波的发射和接收例1.下列说法正确的是（）A．声波在空气中传播时，空气分子不随声波的传播向外迁移B．两列机械横波相遇，在相遇区一定会出现稳定的干涉现象C．无论机械波还是电磁波由空气向水中传播时，其频率均不变D．赫兹不仅通过实验证实了电磁波的存在，还测出了电磁波在真空中的速度为c E．电磁波的偏振现象说明它具有波动性，实际上所有波动形式都可以发生偏振现象例2.下列说法正确的是（）A．照相机镀膜镜头呈现的淡紫色是由光的偏振引起的B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制C．原子核X发生a衰变后变成新原子核Y，衰变方程可表示为X→Y He例3.在调谐电路中由于电感的调节不方便，因此一般采用调节____的方法来改变。

无线电波的发射和接收、电视、雷达在我们的日常生活中，无线电波的应用无处不在，从收听广播到观看电视，从使用手机通信到依靠雷达进行导航和监测，无线电波在现代科技中扮演着至关重要的角色。

让我们一同深入了解无线电波的发射和接收，以及它在电视和雷达中的神奇应用。

首先，我们来谈谈无线电波的发射。

要将信息通过无线电波发送出去，就需要一个发射装置。

这个装置的核心部分是振荡器，它能够产生高频的交变电流。

就好像一个快速跳动的心脏，不断地向外泵出电波的“血液”。

通过天线，这些高频交变电流被转化为无线电波，向四面八方传播开来。

然而，单纯的无线电波并没有携带太多有用的信息。

为了让接收端能够理解这些电波所代表的意义，我们需要对电波进行调制。

调制就像是给无线电波穿上了一件有特定标识的“衣服”。

常见的调制方式有调幅和调频。

调幅是改变无线电波的振幅，而调频则是改变无线电波的频率。

通过这样的调制，声音、图像等信息就能被加载到无线电波上，从而实现远距离的传输。

接下来是无线电波的接收。

接收端的天线会捕捉到空气中传播的无线电波。

但这些电波还混杂着各种无用的信号，需要经过一系列的处理才能得到我们想要的信息。

首先，通过选频电路，我们可以挑选出特定频率的无线电波，就像在一堆杂物中准确地找到我们需要的宝贝。

然后，经过解调，将加载在无线电波上的信息还原出来。

解调就像是把穿在无线电波身上的“衣服”脱掉，露出原本的信息。

当无线电波的发射和接收技术应用到电视中时，为我们带来了丰富多彩的视听体验。

电视台通过发射塔将经过调制的无线电波发送出去。

这些电波包含了图像和声音的信息。

电视接收机的天线接收到这些无线电波后，经过一系列的处理，将图像显示在屏幕上，声音从扬声器中播放出来。

在电视信号的传输中，图像的传输是一个复杂的过程。

首先，摄像机将拍摄到的画面分解成一个个像素点，然后对每个像素点的亮度和颜色进行数字化处理。

这些数字信息经过调制后，通过无线电波发送出去。

在接收端，电视机会对这些数字信息进行解调、解码和还原，最终呈现出清晰的图像。