广播电视和移动通信高三物理课件

第三节：广播、电视和移动通信制作人：席亚彬下载提供:导言我们的生活中已经离不开广播、电视和移动电话，它们是现代无线电通信技术应用于生产技术和社会生活中的两个重要方面，也是前面电磁波知识的扩展我们几乎每天都要听广播、看电视，那些图像和声音是怎样传过来的？无线电信号是如何发射的？又是如何接收的？电视的工作过程是什么？移动电话是怎样工作的？无线电广播信号的发射和接收无线电广播信号的发射由广播电台完成。话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中。发射电磁波是为了利用它作为传递信号的载体，正如放飞信鸽是为了用信鸽来传送信件一样。振荡器产生高频振荡电流（类似于可以远飞的信鸽）；通过话筒把要传递的音信号转变为音频电信号（类似于要送出的信件），但这个音频电信号不能直接用来发射电磁波，通常用调制器把音频电信号叠加在高频振荡电流上，从而获得“调制信号”——高频调幅电磁波（类似于把信件绑在信鸽的身上）；最后，由发射天线发射电磁波（类似于信鸽的放飞）。无线电广播信号的发射和接收1)话筒的作用是把声音信号转换成音频电信号，但音频电信号不能用来直接发射电磁波。2)载波发生器可以产生高频电磁波，通过调制器把音频电信号加载到高频电磁波上。3)通过天线把载有音频电信号的电磁波发射出去。无线电广播信号的发射和接收信号的接收由收音机完成。收音机都有天线。老式收音机的天线很长，而且要架在室外很高的地方，以获得更强的电信号。现代收音机有很好的放大能力，天线可以隐藏在机壳里。利用放在电磁波传播空间中的导体——天线，可以接收到电磁波。1)利用放在电磁波传播空间中的天线，可以接收电磁波。2)由于天线可以接收很多频率的电磁波，如果把它们都转变成声音，那只是一片嘈杂声，什么也听不清楚。利用收音机调谐器可以选出我们所需的某一频率的电磁波。3)如果把调谐器选出来的频率很高的电信号直接送到耳机，不能使耳机发出声音。需要从高频电信号中取出音频信号，放大后，送到扬声器里。4)扬声器把音频电信号转换成声音。收音机的天线可以收到各种各样的电磁波。转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。收音机内的电子电路在把音频信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里。扬声气把音频电信号转换成声音，我们就听到广播电台的节目了。由于天线对所有传过来的电磁波都能接收，如果把它们全部转变成声音，那只是一片嘈杂声，什么也听不清楚。为了从众多的电磁波中选取我们所需要的某一频率的电磁波，在无线电技术中是用“调谐装置”来完成的。如果把调谐选择出来的频率很高的电信号，直接送入耳机，不能使耳机发出声音。要听到声音，还需要从高频电信号中“检”出声音信号来，使耳机的膜片依声音信号而振动，这个过程叫做“检波”。从检波器出来的电流进入耳机，就还原成声音了。可见，无线电波接收的全过程包括：接收无线电波→调谐选择所需的电磁波→检波所得音频电信号→耳机膜片振动发声。无线电广播信号的发射和接收电视的发射和接收电视用电磁波传递图像信号和声音信号。声音信信号的产生，传播和接收跟无线电广播的工作过程相似。图像信号的工作过程是：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上，通过发射天线发射到空中电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由显像管把它还原成图像。移动电话在商店里、大街上，你一定看到过有人用手持移动电话跟别人通话。移动电话不需要电话线，比固定电话更方便。移动电话与固定电话的工作原理基本一样，只是声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的电磁来传递。移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台：在你讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中；同时它又能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。移动电话可以使你很方便地跟朋友通话，无论你的朋友就在附近，还是远在别的国家。移动电话现在，移动电话的使用已经十分普遍，随身携带一个手机，就可以在城市的任何一个角落进行通话。公用移动电话系统是城市电话网的一部分．每一个移动电话都是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一个收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫做基地台。1．工作原理：移动电话相当于是无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它又捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。2．设立基地台的原因：手持移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它跟其他用户的通话要靠较大的固定基地台转接。移动电话手持移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它跟其它用户的通话要较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫做基地台，跟电话交换机相连。城市中高大建筑物上常常可以看到移动通信基地台的天线。还有一种可移动的电话，叫无绳电话。无绳电话很像普通的电话机，只是坐机和手机之间没有电话线相连。无绳电话的坐机和手机上各有一个天线，它们通过无线电波来沟通。座机间在市话网上，相当于一个小型基地台。手机不能离座机太远，工作区由于大约在几十米到几百米的范围内。音频，视频和射频由声音变成的电信号，它的频率根声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音频(audiofrequency)信号由图象变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频(videofrequency)信号音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流叫做射频电流(radio-frequency)音频，视频和射频音频视频射频音频，视频和射频观看VCD时不需要把信号发射到天空，可以直接把音频信号和视频信输给电视机，这时就要分别把VCD机送来的音频，视频信号接到电视机上标着A，V字母的插口上。不同电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道小结1）无线电广播信号的发射和接收过程2）电视信号的发射和接收过程3）移动电话工作原理：移动电话相当于是无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它又捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。设立基地台的原因：手持移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它跟其他用户的通话要靠较大的固定基地台转接。