18.4無(wú)線電波的發(fā)射和接收電視雷達(dá)

1、18 5 無(wú)線電波的發(fā)射和接收一、教學(xué)目的1無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍2了解無(wú)線電波的發(fā)射與接收；二、教學(xué)重點(diǎn)： 調(diào)制和解調(diào)三、教學(xué)難點(diǎn)： 調(diào)制和解調(diào)四、教學(xué)方法： 實(shí)驗(yàn)演示、啟發(fā)式教學(xué)五、教學(xué)用具： 信號(hào)源，示波器，收音機(jī)，錄音機(jī)，調(diào)頻發(fā)射機(jī)等。六、教學(xué)過(guò)程：復(fù)習(xí)引入問(wèn)題： 1古代人們有那些傳遞信息的方式？烽火臺(tái)，鴿子，驛站，郵差等 2請(qǐng)問(wèn)現(xiàn)在我們有那些傳遞信息的方式？播送，電視， ， ，互聯(lián)網(wǎng)等 過(guò)度：現(xiàn)在的傳遞方式有線和無(wú)線之分，無(wú)線主要依靠電磁波，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了 什么是電磁波引導(dǎo)同學(xué)簡(jiǎn)單回憶復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容 在信息技術(shù)高速開(kāi)展的今天，電磁波對(duì) 我們來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要， 無(wú)論是播送、 電視還是無(wú)線電通

2、信以及航空、 航天中的自動(dòng)控制和通 信聯(lián)系， 都離不開(kāi)電磁波 在無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無(wú)線電波， 那么無(wú)線電波是怎 樣發(fā)射和接收的呢？ 板書 § 18.5 無(wú)線電波的發(fā)射和接收一、無(wú)線電波 無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫無(wú)線電波 ，無(wú)線電報(bào)的波長(zhǎng)從幾毫米到幾十千米。 通常根據(jù)波長(zhǎng)或頻率把無(wú)線電波分成長(zhǎng)波、 中波、中短波、 短波和微波等幾個(gè)波段 教 師可以結(jié)合教材上的表格，提示學(xué)生比擬各個(gè)波段的波長(zhǎng)范圍和頻率范圍，簡(jiǎn)述各波段無(wú) 線電波的傳播方式以及主要用途可以適當(dāng)補(bǔ)充一些實(shí)例 二、無(wú)線電波的發(fā)射1要有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有兩個(gè)特點(diǎn)： 1要有足夠高的振蕩頻率，理論研究說(shuō)明

3、，振動(dòng)電路向外輻射能量的本領(lǐng)，即單位 時(shí)間內(nèi)輻射出去的能量，與頻率的四次方成正比，頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。 2振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場(chǎng)的能 量傳播出去。2開(kāi)放電路:3無(wú)線電波是由開(kāi)放電路發(fā)射出去的。Li在實(shí)際應(yīng)用中常把開(kāi)放電路的下端跟地連接。跟地連接的導(dǎo)線叫做地線。線 圈上部接到比擬高的導(dǎo)線上，這條導(dǎo)線叫做天線。天線和地線形成了一個(gè)敞開(kāi)的 電容器，電磁波就是由這樣的開(kāi)放電路發(fā)射出去的。電視發(fā)射塔要建得很高，是 為了使電磁波發(fā)射得較遠(yuǎn)。實(shí)際發(fā)射無(wú)線電波的裝置中還需在開(kāi)放電路旁加一個(gè)振蕩器電路與之耦合，如下圖：振蕩器電路產(chǎn)生的高頻率振蕩電流通過(guò)L2

4、與Li的互感作用，使Li也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開(kāi)放電路中激發(fā)出無(wú)線電波，向四周發(fā)射.4、調(diào)制：調(diào)幅與調(diào)頻發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞某種信號(hào)。例如無(wú)線電報(bào)傳遞的是電碼符號(hào)，無(wú)線電播送傳遞的是聲音，電視播送傳遞的不僅有聲音， 還有圖像。這就要求發(fā)射的電磁波隨信號(hào)而改 變。在電磁波發(fā)射技術(shù)中，如果把這種電信號(hào)“加到高頻等幅振蕩電流上，那么，載有信 號(hào)的高頻振蕩電流產(chǎn)生的電磁波就載著要傳送的信號(hào)一起發(fā)射出去把要傳遞的信號(hào)“加 到高頻等幅振蕩電流上，使電磁波隨各種信號(hào)而改變叫做調(diào)制。進(jìn)行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器耍傳遞的電信號(hào)叫做調(diào)制信號(hào).使高頻振蕩電流的振幅隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)幅畫圖，調(diào)幅播送

5、AM般使用中波和短波波段。使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)頻畫圖，調(diào)頻播送FM和電視播送都采用調(diào)頻的方法來(lái)調(diào)制，通常使用微波中的甚高頻VHF和超高頻UHF波段。右圖是調(diào)幅裝置的示意圖.接在振蕩器和線圈之間的話筒就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的調(diào)制 器，由聲源發(fā)出的聲音振動(dòng)使話筒里的碳粒發(fā)生時(shí)松時(shí)緊的變化，它的電阻也發(fā)生時(shí) 大時(shí)小的變化。所以，雖然振蕩器產(chǎn)生的是高頻等幅振蕩電流，但是線圈通過(guò)的卻是隨聲音而改變的高頻調(diào)幅電流.由于線圈的互感作用，從開(kāi)放電路中發(fā)射的也是這種高頻調(diào)幅電流。這種電磁波叫調(diào)幅波。三、無(wú)線電波的接收處在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)作中感應(yīng)電流的頻率與激起它的電 磁波

6、頻率相同，因此，利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就可以接收到電磁波。1、在無(wú)線電技術(shù)中，用天線和地線組成的接收電路來(lái)接收電磁波。2、電諧振世界上有許許多多的無(wú)線電臺(tái)、電視臺(tái)以及各種無(wú)線電通訊設(shè)備，它們不斷地向空中發(fā)射不同頻率的電磁波， 這些電磁波強(qiáng)弱不等地彌漫在我們周圍。如果不加選擇地把它們都接收下來(lái)，那必然是信號(hào)一片混亂，分辨不清，達(dá)不到我們傳遞信息的目的。所以，接收電磁波時(shí)，首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來(lái)，通常叫做選臺(tái)。這就要設(shè)法使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng)。 在無(wú)線電技術(shù)里，是利用電諧振來(lái)到達(dá)這 個(gè)目的的。當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接

7、收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)。這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的共振。用示波器觀察電諧振波形3、調(diào)諧接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。圖是收音機(jī)的調(diào)諧電路。調(diào)節(jié)可變電容器的電容來(lái)改變調(diào)諧電路的頻率, 收的電臺(tái)發(fā)出的電磁波的頻率相同，這個(gè)頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流, 這樣就選出了這個(gè)電臺(tái)。演示調(diào)諧過(guò)程4、檢波收音機(jī)接收的經(jīng)過(guò)調(diào)制的高額振蕩電流對(duì)應(yīng)圖講解，這種電流通過(guò)收音機(jī)的耳機(jī)或揚(yáng)聲器，并不能使它們振動(dòng)而發(fā)聲，為什么呢，假定某一個(gè)半周期"電流的作用是使振動(dòng)片向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，下一個(gè)半周期電流就以幾乎同樣大的作用使振動(dòng)片向反方向運(yùn)動(dòng).高頻電

8、流的周期非常短，半周期更短，而振動(dòng)片的慣性相當(dāng)大，所以在振動(dòng)片還沒(méi)有來(lái)得及在電流的作用下向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就立刻有一個(gè)幾乎同樣大的作用要使它向反方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果振動(dòng)片實(shí)際上不發(fā)生振動(dòng).要聽(tīng)到聲音，必須從高頻振蕩電流中“檢 出聲音信號(hào)，使揚(yáng)聲器或耳機(jī)中的動(dòng)片隨聲音信號(hào)振動(dòng)。從接收到的高頻振蕩電流中“檢出所攜帶的調(diào)制信號(hào)過(guò)程，叫做檢波。檢波是調(diào)制的逆過(guò)程，因此也叫解調(diào)。由于調(diào)制的方法不同,檢波的方法也不同。檢波之后的信號(hào)再經(jīng)過(guò)放大、重現(xiàn)，我們就可以聽(tīng)到或看到了。下面介紹收音機(jī)中對(duì)調(diào)幅波的檢波。右圖是晶體二極管的檢波電路，是利用晶體二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)進(jìn)行檢波的。調(diào)諧電路中產(chǎn)生的是經(jīng)過(guò)調(diào)幅的高頻振

9、蕩電流，Li和L2繞在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上產(chǎn)生的是高頻交變電壓.由于二極管的單向?qū)щ娦?，通過(guò)它的是單向脈動(dòng)電流，這個(gè) 單向脈動(dòng)電流既有高頻成分，又有低頻的聲音信號(hào)，高頻成分根本 從電容器 C 復(fù)習(xí)旁路電容器通過(guò)，剩下的音頻電流通過(guò)耳機(jī)發(fā) 聲。用示波器觀察檢波過(guò)程 實(shí)際上就是一個(gè)晶體二極管收音機(jī)的電路圖這種收音機(jī)聲音很小，只能用開(kāi)機(jī)收聽(tīng)本地電臺(tái)為了提高收音機(jī)的接收性能，需要用放大器把微弱的信號(hào)放大.圖示是加有放大器的收音機(jī)方框圖.由天線和調(diào)諧電路接收到的高頻調(diào)幅電流，先通過(guò)放大器進(jìn)行高頻放大， 然后進(jìn)行檢波和低頻放大， 放大后的音頻 電流輸送到喇叭，使它們發(fā)出聲音。下面我們通過(guò)調(diào)幅

10、和調(diào)頻兩種方式，來(lái)看看無(wú)線電波發(fā)射和接收的全過(guò)程。1調(diào)幅發(fā)射和接收。實(shí)驗(yàn)演示2調(diào)頻發(fā)射和接收。實(shí)驗(yàn)演示比喻:咼頻電流T火車音頻電流T貨物調(diào)制T發(fā)射T傳播T調(diào)諧T解調(diào)裝貨T出站T運(yùn)行T進(jìn)站T卸貨作業(yè)：自學(xué)第六節(jié) 電視 雷達(dá)18 6 電視 雷達(dá)一、教學(xué)目標(biāo)了解電視和雷達(dá)的根本原理二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析： 本節(jié)內(nèi)容屬介紹性知識(shí)，不要求學(xué)生全面掌握，重點(diǎn)介紹電視和 雷達(dá)的根本原理。三、課時(shí)安排： 1 課時(shí)四、教學(xué)方法 ：教師引導(dǎo)，學(xué)生閱讀討論五、教學(xué)過(guò)程一引入新課復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，提問(wèn)：1為了有效地向外界發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具備的特點(diǎn)是什么？ 2電磁波的特點(diǎn)是什么？人類認(rèn)識(shí)電磁波到現(xiàn)在不過(guò)一百多年的時(shí)間

11、， 但電磁波在科學(xué)技術(shù)上已經(jīng)得到十分廣泛 的應(yīng)用，本節(jié)介紹無(wú)線電波的現(xiàn)代應(yīng)用電視和雷達(dá)二進(jìn)行新課1電視 教師提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)看書，討論并答復(fù)下列問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力 1在電視的發(fā)射端需要什么儀器？ 2電子槍的掃描路線是怎樣的？ 3在電視的接收端需要什么儀器？各起什么作用？4你能說(shuō)說(shuō)調(diào)諧、檢波的根本工作原理嗎？5顯像管里的電子槍發(fā)射電子束的強(qiáng)弱受什么控制？它掃描的方式和步調(diào)與什么相 同？6攝像機(jī)在一秒鐘內(nèi)傳送多少?gòu)埉嬅?？為什么在電視里我們看到的景象是連續(xù)的？7你能說(shuō)說(shuō)伴音信號(hào)經(jīng)過(guò)怎樣的處理后被送到揚(yáng)聲器的嗎？ 學(xué)生閱讀課文后分組討論，答復(fù)上述問(wèn)題。教師投影幻燈片做總結(jié)。2雷達(dá)問(wèn)題：1雷達(dá)的作用什么？ 2雷達(dá)用的是哪個(gè)波段的無(wú)線電波，這段電波的性能是什么？3雷達(dá)天線的作用是什么？