14.3 电磁波的发射和接收

【学习目标】

1、了解无线电波的发射过程和调制过程； 2、了解调谐、检波及电磁波的接收的基本原理 【学习重点】 调制、调谐、检波几概念

【学习难点】 调谐、检波及无线电波的接收的基本原理 【学习过程】 一、 知识链接

1、LC振荡电路由 和 组成，是最简单的振荡电路。

2、电磁振荡过程中，分析各个物理量的变化，完成下表。 放电开始瞬间 电流i 放电 放电反向充充电结放电 充电 过程 过程 结束电过程 束瞬间 过程 瞬间 电荷量q 电场能 磁场能 3、LC振荡电路的周期和频率分别为：

T= ； f= ；

其中，周期T、频率f、自感系数L和电容C的单位分别是： （ ）、

（ ）、 （ ）和 （ ）。

二、新课学习 在前面的电磁振荡中，电场能和磁场能主要在不同的元件之间相互转化，辐射出去的能量很少。 （一） 电磁波的发射

1、 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 ： 越高，发射电磁波的本领

越 。

﹝2﹞要采用 电路：用 电路可以使振荡电路的电磁场尽可能地分散到大的空间。

实际应用中的开放电路：线圈的一端用导线与 相连，这就是地线；线圈的另一端则高高架在空中，叫做 ，无线电波就是由这样巨大的开放电路发射出去的。 2、 电磁波的发射和调制

﹝1﹞调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种 而改变的技术。

﹝2﹞调制的分类：

①调幅（AM）：使高频电磁波的 随信号的强弱而改变的调制技术。

如图1所示，甲为声音信号的波形，乙为高频等幅振荡电流的波形，丙为经过调幅的高频振荡电流的波形。

②调频（FM）：使高频电磁波的 随信号的强弱而改变的调制技术。

如图2所示，甲为声音信号的波形，乙为高频等幅振荡电流的波形，丙为经过调频的高频振荡电流的波形。

（注释：如果说待传送的信号相当于货物，那么未被调制的电磁波就像运载工具，所以成为“载波”） （二）无线电波的接收

1、接收原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会在导体中产生

，因此，空中的导体可以用来接收 。 2、电谐振与调谐

（1）电谐振：当接收电路的固有频率 接收到的电磁波的频率时，接收电路中产生的振荡电流 的现象。它相当于机械振动中的 。

（2）调谐：使接收电路产生 的过程。 ① 调谐电路：能够调谐的接收电路。

② 选台：调节调谐电路的 和 ，改变电路的固有频率，使它与要接收的电台的电磁波频率 ，这个电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流。

3、解调：使声音或图像信号从高频电流中 还原出来的过程，它是 的逆过程，调幅波的解调也叫 。

4、无线电波：波长 1mm（频率低于300GHz）的电磁波， 按 （频率）可把无线电波分为若干波段，不同波段的无线电波的传播特点不同，发射和接收所用的设备和技术也不同，因此用途也不同。 【当堂检测】

（A级） 1、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；

（A级） 2、用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大

发射电磁波的波长，可采用的做法是 （ ）

A、增大电容器两极板间的距离； B、减小电容器两极板间的距离； C、减小电容器两极板间的正对面积； D、在电容器两极板间加入电介质；

（A级） 3、一个LC接收回路，若要从接收高频率的电磁波变到接收低频率的电磁波，下列调节正确的是 （ ）

A、增加调谐线圈的匝数； B、在线圈中插入铁芯； C、降低电源电压；

D、把可变电容器的动片适当旋进些；

（A级） 4、在无线电波发射和接收的过程中，为了如下目的，各采用的技术措施是什么？

可供选择的答案有：A、调制 B、开放电路 C、检波 D、调谐

（1）为了向外界更多、更有效地发射电磁波, 采用（ ） （2）为了把某种信号传递出去, 采用（ ） （3）为了接收某种频率的电磁波, 采用（ ）

（4）为了从高频振荡电流中分离得到信号, 采用（ ） （A级） 5、空气中波长为20m的电磁波，它的频率是 。 （A级） 6、一振荡电路的电容C、自感系数L分别是另一个LC电路的3倍和倍，它们的频率之比为_____；它们的电磁波在真空中的波长之比为_____。

（A级） 7、有一振荡电路，线圈的自感系数L＝8μH，电容器的电容

43C ＝20pF，此电路能在真空中产生电磁波的波长是_____m。