电磁波的辐射和接收方法
天线原理lc振荡电路
天线原理lc振荡电路
天线原理是一种利用电磁波辐射和接收的原理来实现无线通信的方法。
LC振荡电路是一种常用的天线振荡电路，由电感（L）和电容（C）构成。
在LC振荡电路中，电感和电容的相互作用会导致电流和电压
的周期性变化，从而产生辐射电磁波。
通过调节电容和电感的数值，可以改变振荡电路的频率。
当频率与天线的共振频率相匹配时，天线会辐射出更强的电磁波。
LC振荡电路也可以用于接收电磁波。
当外部电磁波与天线的
共振频率相匹配时，天线会感应出较大的电流，并通过电感和电容的相互作用放大信号，从而实现无线通信的接收。
LC振荡电路的工作原理是基于振荡的闭合回路。
电感和电容
的储能和释能过程会导致电流和电压的周期性变化，从而产生振荡。
振荡电路必须满足一定的条件，比如电感和电容的数值、电源电压等，才能实现稳定的振荡。
总之，LC振荡电路是一种基于电感和电容的天线振荡电路，
可以用于辐射和接收电磁波。
通过调节电容和电感的数值，可以改变振荡电路的工作频率，实现无线通信。
第7章电磁波的辐射
④ 取向： E 在与赤道面平行的平面内，而 H 在子午面。 这点与电基本阵子电磁场取向正好相反。
第七章 电磁波的辐射
例 7-2 计算长度 dl=0.1λ0的电基本振子当电流振幅值 为2 mA时的辐射功率和辐射电阻。 解：辐射功率:
Pr 40
2
Idl
2
o
2
15.791W
2
辐射电阻：
dl Rr 80 7.8957 0
第七章 电磁波的辐射
例7-3.将周长为0.1λ0的细导线绕成圆环，以构造磁基
本振子，求此磁基本振子的辐射电阻。
解： 此电基本振子的辐射电阻为
a 6 1 Rr 320 320 2 0.01 0 1.9739 10 2
Pr Pr r Pin Pr PL
PL表示天线的总损耗功率。通常，发射天线的损耗功率 包括：天线导体中的热损耗、介质材料的损耗、天线附 近物体的感应损耗等。
第七章 电磁波的辐射
4、增益系数：方向性系数表示天线辐射能量的集中程 度，辐射效率表征在转换能量上的效能。将两者结合起 来 ——天线在其最大辐射方向上远点某点的功率密度与 输入功率相同的无方向性天线在同一点产生的功率密度 之比为增益系数，是表现天线总效能的一个指标。
E ( , ) E max
式中|Emax|是|E(θ，φ)|的最大值。 电（磁）基本振子的方向性函数为：F ( , ) sin
第七章 电磁波的辐射
2、方向性系数：当辐射功率相同时，天线在最大辐 射方向上远区某一点的功率密度与理想无方向性天线在 同一位置处辐射功率密度之比，为此天线的方向性系数。
第七章 电磁波的辐射
第七章 电磁波的辐射
电磁波的发射与辐射
电磁波的发射与辐射电磁波是一种具有电场和磁场的波动现象，它在不同介质中的传播特性会有所不同。
电磁波的发射与辐射与我们日常生活息息相关，它们可以用于电信、广播、电视和雷达等领域。
本文将探讨电磁波的发射与辐射。
一、电磁波的发射电磁波的发射可以是自然发射和人工发射。
自然发射包括太阳、地球等自然现象产生的电磁波；人工发射包括无线电波、微波、红外线、可见光等。
无线电波是人们最为熟悉的电磁波之一，它可以传输声音、图像和数据等信息。
常见的无线电波应用包括广播电视、移动通信、卫星通信等。
微波的波长比无线电波更短，其应用范围广泛，包括微波炉、雷达、通信等。
红外线是可以被热源发射出来的电磁波，其主要应用是在夜视仪、遥控器等方面。
可见光是对人类最为熟悉的电磁波，其波长范围在400-700纳米之间，主要应用是照明和显示方面。
动物也可以通过电磁波的发射进行交流。
例如，蝙蝠可以利用超声波定位食物和障碍物，蚂蚁可以通过释放化学信号进行交流。
这些现象揭示了电磁波的天然属性和如何应用它们。
二、电磁波的辐射随着电磁波愈发广泛地应用于人们的日常生活，我们身边所遭受到的辐射焦虑也不断加强。
电磁波的辐射源多种多样，包括电视、手机、微波炉等。
电视是一种广泛使用的电器，但人们往往忽略了它的辐射问题。
电视机的正面玻璃纤薄化，会导致屏幕产生的电磁辐射强度变高。
而多年使用电视的人更容易患上近视、过敏等疾病。
所以，我们更应该注意减少电视的使用。
手机是现代人最常使用的电器之一，但也是我们常常担心的辐射源之一。
与电视不同的是，手机的电磁波会直接辐射到我们的身体。
虽然手机品牌方一直强调手机已经承受了充分的测试和认证，但人们对手机辐射的关注仍然非常大。
微波炉是另一种潜在的辐射源。
微波炉使用的是微波来加热食物，微波炉的辐射会随着使用时长的增长而增加。
如果用户认真使用微波炉，它对人体的影响是可以避免的。
三、如何减少电磁波的影响虽然电磁波的影响引发了广泛的关注，但是在避免电磁波辐射方面，我们常常被广告和谣言误导。
电磁辐射 定位
电磁辐射定位电磁辐射定位技术是一种利用电磁波的传播特性来确定目标位置的技术。
在现代社会中，随着无线通信、雷达探测、导航定位等领域的快速发展，电磁辐射定位技术已成为一种重要的技术手段。
本文将详细介绍电磁辐射定位技术的原理、方法、应用以及未来发展趋势。
一、电磁辐射定位技术的原理电磁波在空间中传播时，会受到各种因素的影响，如传播介质、障碍物、多径效应等。
这些因素会使电磁波的传播方向、速度、幅度等发生变化。
电磁辐射定位技术就是利用这些变化来确定目标的位置。
具体来说，电磁辐射定位技术通常包括以下几个步骤：1. 发射电磁波：通过天线或其他设备向空间发射电磁波，这些电磁波可以是无线电波、微波、红外线等。
2. 接收电磁波：在目标位置设置接收器，用于接收发射过来的电磁波。
接收器可以是天线、传感器等。
3. 处理信号：对接收到的电磁波进行处理，提取出与目标位置相关的信息，如传播时间、相位差、幅度比等。
4. 计算位置：根据提取出的信息，利用相应的算法计算出目标的位置坐标。
二、电磁辐射定位技术的方法根据定位原理和应用场景的不同，电磁辐射定位技术可以分为多种方法，以下介绍几种常见的方法：1. 到达时间法（TOA）：通过测量电磁波从发射器到接收器的传播时间来确定目标的位置。
这种方法需要精确的时间同步和高速的信号处理能力。
2. 到达时间差法（TDOA）：通过测量电磁波到达不同接收器的时间差来确定目标的位置。
这种方法不需要严格的时间同步，但需要多个接收器协同工作。
3. 到达角度法（AOA）：通过测量电磁波到达接收器的角度来确定目标的位置。
这种方法需要高精度的测向设备和复杂的算法支持。
4. 接收信号强度法（RSSI）：通过测量接收到的电磁波信号强度来确定目标的位置。
这种方法简单易行，但受环境因素影响较大，定位精度较低。
三、电磁辐射定位技术的应用电磁辐射定位技术在许多领域都有广泛的应用，以下列举几个典型的应用场景：1. 无线通信网络：在移动通信网络中，利用电磁辐射定位技术可以实现用户的位置追踪和定位服务，如手机定位、车载导航等。
电磁辐射的作用原理及应用
电磁辐射的作用原理及应用1. 电磁辐射的基本原理电磁辐射是指电磁波以及粒子在空间传播所辐射出来的能量。
它有以下几个基本原理：•电磁波产生原理：电磁波产生于带电粒子的运动。
当带电粒子加速运动时，就会产生电磁辐射。
这是由于加速带电粒子会产生变化的电场和磁场，进而形成电磁波。
•电磁波的传播原理：电磁波是以光速传播的横波。
它可以在真空中传播，并可以通过介质如空气、水和固体等进行传导。
•电磁波的频谱：电磁波的频率范围很广，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
不同频率的电磁波有不同的性质和应用。
2. 电磁辐射的应用2.1 通信应用电磁辐射在通信领域中有很多应用，以下是其中一些常见的应用：•无线电通信：无线电波是最早应用于通信的电磁辐射形式。
它通过调制电磁波的幅度、频率或相位来传输信息。
无线电通信包括广播、卫星通信、移动通信等。
•微波通信：微波是一种高频电磁波，具有较高的穿透力和较小的衍射现象。
微波通信广泛应用于雷达系统、卫星通信和无线局域网等领域。
•光纤通信：光纤通信利用光的总反射原理传输信息。
光纤作为一种导光器件，将光信号以全内反射的方式在光纤中传输，具有高速率、大容量和低损耗等优点。
2.2 医疗应用电磁辐射在医疗领域中也有广泛的应用，以下是其中一些常见的应用：•X射线检查：X射线是一种高能电磁辐射，可穿透人体组织并在感光材料上形成影像。
医生可利用X射线进行骨骼检查、器官成像和肿瘤诊断等。
•核磁共振成像（MRI）：MRI利用强磁场和无线电波产生高质量的人体内部影像。
它对软组织具有高分辨率，且无辐射危害。
•放射治疗：放射治疗利用高能电磁辐射或粒子辐射杀死肿瘤细胞。
它可以精确定位和控制肿瘤，减少对周围正常组织的损伤。
2.3 生活应用电磁辐射在日常生活中也有一些应用，以下是其中一些常见的应用：•家用电器：家用电器如电视、收音机、手机和微波炉等都利用电磁辐射的原理工作。
电视和收音机使用无线电波接收和传输信号，手机则利用微波进行通信。
电磁辐射和电磁波
医疗设备：利用电磁波进行无创检测和治疗
物联网：通过电磁波实现设备间的互联互通
环境保护的需求
电磁辐射和电磁波对环境的影响
减少电磁辐射和电磁波排放的技术和方法
提高电磁辐射和电磁波排放标准的必要性
加强电磁辐射和电磁波排放监管的措施和建议
健康安全的发展趋势
对电子设备的影响
电磁辐射和电磁波可能对电子设备的安全性产生影响
电磁辐射和电磁波可能对电子设备的使用寿命产生影响
电磁波可能影响电子设备的信号接收和传输
电磁辐射可能干扰电子设备的正常工作
对信息传递的影响
电磁辐射和电磁波可以传递信息，如无线电波、微波等
电磁辐射和电磁波可以干扰信息传递，如电磁干扰、电磁屏蔽等
导航：利用电磁波进行定位和导航，如GPS、北斗等
电磁辐射和电磁波的影响
3
对人体健康的影响
电磁辐射可能导致人体免疫系统受损
电磁辐射可能引起神经系统紊乱，导致头痛、失眠等症状
电磁辐射可能影响人体内分泌系统，导致内分泌失调
电磁辐射可能影响人体生殖系统，导致不孕不育等问题
对环境的影响
电磁辐射和电磁波对环境的影响主要体现在以下几个方面：
安全标准的制定：由相关政府部门或组织制定
电磁辐射和电磁波的防护措施
5
减少暴露时间
定期休息，让眼睛和身体得到放松
尽量减少使用电子设备的时间
避免长时间连续使用电子设备
保持良好的生活习惯，保证充足的睡眠和健康的饮食
保持距离
远离电磁辐射源，如手机、电脑、微波炉等
增加室内绿化，吸收电磁辐射
使用电磁辐射防护设备，如防辐射服、防辐射眼镜等
无线电波的发射、传播和接收
红外线感应防盗报警器是将 红外线遥感探测技术和无线 数码遥控技术结合的高科技 新型产品，利用人体所产生 的微弱红外线而触发。当有 人试图进入它的探测范围时， 它就会发出警报声，直到人 离开才停止。
利用红外线检测人体的健康状态，本图片是人体的背部热图， 透过图片可以根据不同颜色判断病变区域． 返回
30000MHz～ 300000MHz
50m～10m
10m～1m
6MHz～30MHz
30MHz～300MHz
地波和天 调幅（AM）无 波 线电广播、电 报、通信 天波
调频（FM）无 近似直线 线电广播、电 传播 视、导航
微 分米波 波 （UHF） 厘米波
毫米波
1m～0.1m
10cm～1cm 10mm～1mm
300MHz～3000MHz
3000MHz～30000MHz 直线传播 电视、雷达、 导航
＋＋＋ ＋＋＋
－－－ －－－
发射无线电波的装置：
调制 发射 接收 检波
电磁波传递声音和图像信号： 先将信号载在电磁波上，再把载有信号的电磁 波发射出去，到达接收处设法从电磁波上把信号 检出来.
二
无线电波的传播
根据无线电波波长的长度不同， 采用三种不同的方式传播：
1、地波：沿地球表面空间传播的无线电波。 适用于长波、中波、中短波的传播。 2、天波：依靠电离层的反射来传播的无线 电波。 适用于短波的传播。 3、直线传播：沿直线方式传播的无线电波。
● 手机
● ● ● 因特网 雷达 微波炉 ……
电视广播的发射和接收过程
了解雷达用的是什么电磁波? 为什么可以根据雷达显示屏看出离障碍物有多远？
测距：
发射 接收
利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。
无线电波的发射和接收、电视、雷达
无线电波的发射和接收、电视、雷达1. 无线电波的发射和接收1.1 无线电波的概述无线电波是指由发射机产生并在空间中传播的一种电磁波，它被广泛应用于通信、广播、雷达等领域。
无线电波的频率范围很广，从几千赫兹到几百吉赫茨不等。
1.2 无线电波的发射无线电波的发射是通过发射机产生的。
发射机的基本结构包括振荡器、放大器和天线。
振荡器负责产生无线电信号的基本频率，放大器将这个基本频率不断放大，最后由天线将放大后的信号辐射到空间中。
1.3 无线电波的接收无线电波的接收是通过接收机实现的。
接收机的基本结构包括天线、滤波器、放大器和解调器。
天线负责接收空间中的无线电信号，滤波器将目标频率的信号选择出来，放大器增强信号的强度，解调器将信号转换为可听或可见的声音、图像等形式。
2. 电视2.1 电视信号的发射电视信号的发射原理与无线电波的发射类似。
电视信号通过电视台的发射机产生，并由天线辐射到空间中。
在发射过程中，电视信号的频率、幅度和调制方式等参数需要按照国际标准进行调整，以确保信号的准确传输和接收。
2.2 电视信号的接收和解调电视信号的接收需要通过电视机的接收机来实现。
接收机中的天线接收到电视信号后，通过滤波器将信号的噪声和杂乱部分去除。
接着，放大器会增强信号的强度，使之能够顺利进行解调。
解调之后的信号经过电视机内部的差分放大、视频处理等部分，最终通过屏幕显示出可见的图像。
2.3 数字电视技术的发展随着科技的发展，传统的模拟电视逐渐被数字电视所取代。
数字电视采用了更先进的调制和压缩技术，可以提供更高的分辨率和更清晰的图像质量。
同时，数字电视还能够传输更多的信号，如高清电视、互联网电视等，为用户提供更多的选择。
3. 雷达3.1 雷达系统的组成雷达系统主要由发射机、接收机、天线和信号处理系统构成。
发射机产生雷达信号并由天线辐射出去，接收到的回波由天线接收并传给接收机进行信号解析和处理。
信号处理系统对雷达信号进行滤波、放大、解调等操作，最终形成可见的雷达图像。
电磁波辐射防护技术-电磁辐射防护技术
电磁波辐射防护技术一、问题的提出：电磁辐射在二十世纪末的那几年，已经成为社会的公害之一，它比噪声还重要，但并不引起人们十分注意，高频用于高频热合、高频焊接、高频冲压之后，随着电子工业发展应用更广，如：紫外线和红外线医疗、广播、微波、原子弹核武器操纵，天气预报预测、通讯雷达、电力机车（电气化铁道上方高压线，形成电场辐射）、广播电视、各种工业使用的高频设备，如塑料高频介质热合机，高频切割机等，应用甚广，如不加以防护，危害既广又大。
目前世界上美国、日本等发达的国家辐射普遍存在，美国一些大城市距地面10公尺以上若有拉装多条2万伏以上的高压线，电磁辐射很大，群众拿一个小灯泡在路上走，灯泡会亮。
在明明之达州，由于射线、辐射的危害，哪里的人们纷纷到当地法院告状。
在美国，还有个别地域因辐射严重，拖拉机路过，人身皮肤被烧伤，人的头发会竖起来。
目前，因短波和超短波的辐射危害，美国患有心脏病的人数随时间而增多，这种人若站在高频设备旁边，心脏会跟工作机一起跳动。
一九六二年，美国中央情报局人员，在美国驻苏联大使馆内，苏联故意在使馆对面楼房放出高频电磁波，使使馆情报人员白血素增多，其中有两个人于76年死于血癌。
事后，美国向苏联提出抗议。
我们中国广播公司广播电台工作人员，有发现头痛、眼花、烦躁、脱发现象，个别女同志，由于受微波辐射，也影响生育。
高频电磁波辐射会影响收音、电视收视效果。
北京一所小学位于塑料厂附近，由于该厂使用大功率的高频机（又无采取屏蔽防护），造成高频电磁波远区辐射，致使小学生学习不好，精神不振，也影响到该校招生。
电辐射对人体、环境、民航、军事、通讯干扰的危害，在二十世纪九十年代后，已引起联合国卫生组织和许多国家的重视，有些国家已制订了《卫生标准》，有些国家研制屏蔽防护技术。
问题的提出，有待于人们提出解决问题的办法。
二、高频电磁场与微波的基本概念（一）射频电磁场当交流电的频率达到每秒钟十万次以上时，它的周围便形成了高频率的电场和磁场，也就是所说的射频电磁场。
电磁波和电磁辐射电磁波的产生和特性
电磁波和电磁辐射电磁波的产生和特性电磁波和电磁辐射——电磁波的产生和特性电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。
它的特性包括频率、波长、传播速度等。
本文将对电磁波的产生和特性进行详细论述。
一、电磁波的产生电磁波的产生与电荷的振动有关。
当电子在原子中发生跃迁或者电流通过导线时，都会产生电磁波。
其中，原子中的电子跃迁可以分为自发跃迁和受激跃迁两种情况。
自发跃迁是指电子在不受外界影响下从高能级跃迁到低能级。
这种跃迁会释放出一定能量的电磁波，这就是我们所熟知的光线。
不同能级之间的跃迁会产生不同波长的光线，从紫外线到红外线，不同颜色的光线就是由不同波长的光子组成的。
受激跃迁是指在外界电磁波的激励下，原本不会发生跃迁的电子被激发跃迁到高能级。
这种跃迁也会放出电磁波，它与自发跃迁产生的电磁波有所区别，受激跃迁产生的光子具有与激励电磁波相同的频率和相位。
除了电子的跃迁，电流通过导线也会产生电磁波。
根据麦克斯韦方程组，当电流通过导线时，会在周围产生一个电磁场，这个电磁场以光速传播，并形成电磁波。
这种电磁波被称为无线电波，广泛用于通信和无线电技术。
二、电磁波的特性1. 频率和波长：电磁波的频率和波长是两个密切相关的物理量。
频率表示单位时间内波动的次数，波长表示波动的空间周期。
两者之间存在着反比的关系，即频率越高，波长越短，频率和波长之间满足λν=c的关系，其中c为光速。
2. 传播速度：电磁波的传播速度是一个常数，即光速。
根据麦克斯韦方程组的推导，电磁波的传播速度等于电磁常数和磁场常数之比的平方根，即c=1/(ε0μ0)的平方根，其中ε0和μ0分别为真空中的电容率和磁导率。
3. 电磁波谱：电磁波可按照频率或波长进行分类，形成一个连续的谱段，即电磁波谱。
从低频到高频分别是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
不同波段的电磁波具有不同的特性和应用，例如无线电波用于广播通信，可见光用于照明和成像。