第4章 4．2 无线电波与现代通信.doc

4．2无线电波与现代通信1．(3分)关于电磁波的下列说法中正确的是()A．法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在B．电磁波不能在空气中传播C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在D．电磁波可以在真空中传播【解析】赫兹第一次通过实验证实了电磁波的存在故AC项错误．电磁波既可以在真空中传播也可在介质中传播故B项错误D项正确．【答案】D2．(3分)(多选)在电磁波谱中()A．各种电磁波有明显的频率和波长区域界限B．γ射线的频率一定高于X射线的频率C．X射线的波长有可能等于紫外线的波长D．可见光波长一定比无线电波波长短【解析】各种不同频率的电磁波虽然产生的机理不同但无线电波和红外线紫外线和X射线X射线和γ射线它们的波长或频率有交叉重叠部分故C、D正确．【答案】CD3．(4分)某雷达工作时发射电磁波的波长为λ＝20cm每秒钟脉冲数n＝5000每个脉冲持续时间t＝0.02μs.问：电磁波的频率是多少？最大的侦察距离是多少？【解析】由于电磁波的波长、频率和波速之间满足关系v＝λf真空中电磁波的传播速度等于光速一般在空气中传播电磁波的速度认为等于光速即v＝3.0×108m/s因此f＝eq\f(vλ)＝1.5×109Hz即电磁波的频率为1.5×109Hz.雷达工作时发射电磁波脉冲每个脉冲持续t＝0.02μs在两个脉冲时间间隔内雷达必须接收到反射回来的电磁波脉冲否则会与后面的电磁波脉冲重叠而影响测量设最大侦察距离为s则：2s＝v·Δt而Δt＝eq\f(15000)s＝200μs≫0.02μs(脉冲时间可以略去不计)所以s＝v·eq\f(Δt2)＝3.0×104m.【答案】1.5×109Hz3.0×104m课标导思1.了解无线电通信的历程．2．知道四种常见的通信方式的基本特征了解它们各自的用途．3．了解互联网的发展历程体会它对人们生产生活方式产生的巨大影响．同时关注互联网的负面影响.一、无线通信百年回眸1．1895年波波夫改进了赫兹的实验装置制作了一台装有天线的接收机成功地实现了短距离无线通信．2．1901年马可尼用自己建造的大功率发射台成功进行了跨越大西洋的通信实验标志着穿越时空传递信息时代的到来．3．1904年弗莱明制成真空二极管提高了检波效应．4．1906年德福雷斯特研制出真空三极管成为无线电技术中重要的元件．5．1947年贝尔实验室的科学家们研制出世界上第一只晶体管使电子学发生了根本性的变化．6．无线电波的发射与接收(1)电磁波谱中的无线电波段主要用于无线通信无线电波的波长从几毫米到几十千米通常分为长波、中波、短波、微波等几个波段．(2)用无线电波传播声音及其他信号需要解决两个问题：一是将声音信号转换成电信号；二是要提高电信号的传播距离．(3)提高电磁波的频率增大电磁波的能量电磁波传播的距离就越远．(4)由天线发射出去的无线电波向四面八方传播在传播途中遇到接收天线(导体)就会在接收回路中产生频率相同的感应电流接收机通过调谐电路选择所需要频率的电波经过检波电路将载波与音频信号分开把音频信号放大并通过扬声器播放出来．二、有线无线交相辉映1．微波通信：优点是通信容量大、传输稳定、抗灾能力强；缺点是只能采用空间波传播必须用中继站的方法增加通信距离．2．卫星通信：优点是覆盖面大、通信距离长速度快、容量大几乎不受地理环境限制．3．光纤通信：优点是方向性好、容量大、中继距离长、抗干扰性好、保密性强等.一、对通信技术的理解1．微波通信：靠中继站接力来实现微波信号远距离传输．(1)中继站的功能：接收前站传来的信号加上能量经放大后向下一站发射．(2)微波通信的特点：通信容量大、传输稳定、抗灾能力强等．(3)数字微波通信的特点：噪声小、频带宽、上下话路方便、更加经济可靠．2．卫星通信：通信卫星系统由卫星和卫星通信地球站组成同步卫星在地球赤道上空36000km相对地面静止．(1)卫星作为中继站将地面传来的微波信号放大后再发射回地球．理论上只需三颗等距离同步卫星就可实现全球覆盖．(2)卫星通信的特点：覆盖面大、通信距离长、不受地理环境限制、投资少、见效快等．(3)卫星导航系统①GPS是利用6个轨道上24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统．②我国的“北斗”导航系统将于2019年首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和援时以及短报文通信服务能力．3．光纤通信：把信号加在激光上在光导纤维中传输．(1)光纤通信的原理：使用激光技术和全反射技术．采用可高速调制的激光光源利用被调制的激光在用高纯度的石英玻璃制成的细如发丝的光纤材料内不断发生全反射将信号传向终端．(2)光纤通信的特点：频带宽、容量大、中继距离长、抗干扰性好、保密性强、成本低、传输质量高等．二、无线电波的发射和接受1．无线电波