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电磁波产生原理

归档日期:07-22       文本归类:发射条件      文章编辑:爱尚语录

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  电磁波的产生原理 通信(1)班 制作单位:微波七侠 电磁波概述 引: 哇!其实我们是泡在电磁波里生活啊! 电磁波--电磁场由近及远传播的过程 麦克斯韦电磁场理论的两大基本要点是: (1)、不仅电荷能够产生电场,变化的磁 场也能产生电场; (2)、不仅电流能够产生磁场,变化的电 场也能产生磁场。 按照这个理论,变化的电场和磁场总是 相互联系的,形成不可分割的统一体——电 磁场。 电场和磁场是电磁场这个统一体的两种具体表现形式。 时变电流或 加速运动的 电荷向空间 辐射电磁波 研究设计产 生能满足各 种应用要求 的电磁波 作为信息的载体应用于 通信、广播、电视 电 磁 波 作为探求未知物质世界 的手段应用于雷达、导 航、遥测、遥感和遥控 能量存在的一种形式 电磁波辐射问题 2.传播:变化的电场激发磁场;变化的磁场激发电场设电磁波源为交变的电流或电 场,则: ? ?B ?t ? E ? ?D ?t ? B 交变的电场激发交变的磁场,交变的磁场又激发交变的电场…… ? E ? B ? E ? B ? E ? B ? E ? E x 伟大的预言 1、两个基本观点: a.变化的磁场产生电场。 b.变化的电场产生磁场。 2、电磁波形成示意图: 非均匀变 化的磁场 激 发 激 发 变 化 电 场 若是均匀变化 若非均匀变化 激 发 稳定磁场 变化磁场 不再激发 稳定电场 激 发 若是均匀变化 若非均匀变化 3、电磁波的特性: a.不需要传播介质,可以在真空中传播。 b.传播速度等于光速。 c.光是一种电磁波。 电磁波 γ 射线 x射线 真空中的 波长/m 主要产生方 式 原子核衰变 原子内层电 子 炽热物体、 气体放电 主要用途 探伤,原子核结构分析 透视,晶体结构分析 ? 0 4 ? 10 ? 0..4 ? 10 ~ 5 ? 10?9 ?10 ?10 紫外线?77 ~ 7 6 ? 10? 消毒杀菌 照明,植物光合 夜视,分析,加热 电视,雷达,加热 广播,电视,导航 ~ 6 ? 10?4 微波 ~1 ~ 10 超短波 ~ 6 ? 10?4 短波 中波 长波 ~ 200 ~ 3000 ~ 30000 电子电路 电报,通讯 广播 通讯和导航 三.电磁波的产生与传播 1、 振荡电路 无阻尼自由电磁振荡 L L C E A Q C+ 0 ? L E C C ? Q0 + Q0 ? K Q0 ? B L C L LC 电磁振荡电路 ? B C B D 2、电磁波的产生与传播 1、波源: ① 振荡: LC回路 振荡的周期和频率 ② 开放 能向外辐射能量 T? 2? ? ? 2? LC ?? 1 2? LC ③频率高。辐射功率: P ?? 4 发射无线电短波的电路示意图 C 电源 R L 传输线 偶极子天线 电磁波 LC振荡器 振荡偶极子类似一个正负电荷相对中心作谐振动的弹簧 ,可激发涡旋电场. 电偶极矩: p = p0 cos ?t ? ± ? ? ? ? ⊕ ? ⊕ 无线电波的发射与接收: 发 射 端 接 收 端 (1)发射电路 振 荡 器 (2)调制,把要传递的信号附加到高频等幅振荡电流上的过程叫调 制.调制分调幅和调频两种方式. * 赫 兹 实 验 赫兹实验在人类历史上首次发射和接收了电磁波,且通 过多次实验证明了电磁波与光波一样能够发生反射、折射、 干涉、衍射和偏振,验证了麦克斯韦预言,揭示了光的电磁 本质,从而将光学与电磁学统一起来。 信号源 调 制 (加载) 电台发射 振荡电路 调幅 信号源 调 制 (加载) 振荡电路 调频 三.无线电波的接收 解调 放大至工作电路 三.无线)电谐振:当接收电路的固有 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.相当 于机械振动中的共振。 电磁波的发射与接收 发射 低频电信号 调制 高频载波信号 接收_调谐 还原 解调 检波 全过程示意图 谢谢!

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