Принципы радиосвязи

Урок по теме «Принципы радиосвязи», 11 класс
Цели:
- изучить физические основы радиосвязи;
- развитие мышления;
- создать условия для повышения интереса к предмету, помочь учащимся осознать
практическую значимость изучаемого материала.
1.
Сообщение темы и цели урока.
Тема нашего урока «Принцип радиосвязи», т.к. тема новая, нам предстоит урок
изучения знаний.
Какие знания будут ведущими? Что необходимо усвоить в процессе изучения материала?
Сегодня мы должны ответить на вопросы:
 Что такое радиосвязь?
 Как осуществляется радиосвязь?
Суть темы, конечно, заключается во втором вопросе, но чтобы на него ответить, нужно
сначала ответить на первый вопрос.
2.
Актуализация знаний.
Мы живем в технической цивилизации, и каждый из нас пользуется благами
цивилизации, в том числе радиосвязью.
 Что такое радиосвязь? Выслушиваю ответы учащихся, совместными усилиями
формулируем определение:
Радиосвязь - это передача информации с помощью радиоволн.
В первые возможность применения э/м волн для радиосвязи показал Александр
Степанович Попов 7 мая 1895года (день радио).
Прежде чем такая возможность появилась, Максвелл создал теорию э/м поля, Герц
экспериментально доказал существование э/м волн.
 Максвелл – теория э/м поля
 Герц - существование э/м волн
 Попов – применение э/м волн для радиосвязи
3.
Изложение нового материала.
Итак, мы выяснили, что такое радиосвязь, перейдем к вопросу, как осуществляется
радиосвязь? Для этого рассмотрим блок - схему радиовещания.
модулятор
ГВЧ
Приемны
й контур
контур
УНЧ
фильтр
УВЧ
Детектор
Рассмотрим назначение каждого элемента блок схемы
o
Какова функция
микрофона?
Преобразование механических звуковых колебаний в э/м колебания
o
Почему э/м колебания,
полученные с помощью микрофона, нельзя передать через антенну в эфир?
Низкая частота, волны не будут распространяться.
Т.о. мы приходим к выводу о необходимости генератора, вырабатывающего
высокочастотные колебания.
Высокие частоты нужны:
- чем выше диапазон частот, тем больше независимых радиостанций можно в нем
разместить;
- интенсивность волны зависит от частоты в 4 степени, чем выше частота, тем дальше
распространяются волны.
Почему
высокочастотные колебания нельзя сразу излучить с помощью антенны? Показать
график.
- не несут информацию
o
Как передать
сообщение?
- точки, тире (включение и выключение)
Радиотелеграфная связь – использование азбуки Морзе
Радиотелефонная связь – передача речи, музыки
o
Значит, ни низкочастотные сигналы, ни высокочастотные сами по себе не позволяют
осуществить радиосвязь. Почему?
Графики
Колебания высокой частоты распространяется в среде, но не несут информации,
105-109 Гц
Колебания звуковой частоты несут информацию, но не распространяются в среде,
20-20000 Гц
Что необходимо сделать с этими колебаниями?
-нужно высокочастотные колебания изменить в соответствии с низкочастотными.
Какие характеристики колебаний вы знаете?
- амплитуда и частота.
Значит, можно изменять либо амплитуду, либо частоту колебаний.
Процесс изменения амплитуды высокочастотного сигнала с частотой изменения
низкочастотного звукового сигнала называется амплитудной модуляцией.
Амплитудно – модулированные колебания несут информацию и распространяются в
среде.
Антенна обеспечивает возможность излучения э/м волн.
Под действием э/м волны передатчика в антенне приемника возникают модулированные
колебания высокой частоты, тождественные колебаниям в антенне передатчика, но
гораздо более слабые.
o
Почему они будут более слабыми?
o
Сколько радиоволн достигают приемной антенны? Одна?
Кроме того поступают колебания других станций с другими частотами.
o
Для чего нужно заземление?
Заземление превращает поверхность Земли в часть открытого колебательного контура,
что увеличивает дальность приема.
o
Если антенна принимает волны от разных станций, можем ли мы послушать
одновременно все станции?
нет
Что необходимо сделать?
выделить одно колебание.
Для этого служит приемный контур
o
Что такое колебательный контур?
o
Какая величина определяется емкостью конденсатора и индуктивностью катушки?
Что происходит, если частота колебательного контура совпадает с частотой одного из
колебаний, пришедших на антенну?
В чем заключается явление резонанса?
увеличение амплитуды колебаний, тем самым данное колебание будет выделено.
А если в колебательный контур включен конденсатор переменной емкости, то можно
добиваться совпадения частоты контура с частой сначала одного колебания, пришедшего
на антенну, затем другого и. т.д. Т. е. осуществлять настройку.
Приемный контур служит для выделения колебаний нужной частоты. Используется
явление резонанса.
o
Если мы выделили одно колебание, почему его нельзя сразу послушать?
Прежде чем отравить сообщение, мы соединили низкочастотные и высокочастотные
колебания.
o
В каком из них заложена информация?
Мы получили модулированное высокочастотное колебание.
o
Что нужно сделать?
Процесс выделения низкочастотного звукового сигнала из амплитудномодулированного высокочастотного сигнала называется детектированием.
o
Значит прежде, чем отправить сигнал, мы какой процесс должны выполнить?
- модуляцию
o
А после того, как приняли сигнал, какой процесс теперь нужно осуществить?
- детектирование
o
По отношению друг к другу, какие это процессы?
- обратные
Поэтому детектирование по-другому называется демодуляцией.
Простейшая схема детектирования.
o
Как называется устройство, обозначенное на схеме?
- диод
Какими основными свойствами обладает полупроводниковый диод?
- односторонняя проводимость
Какой получится сигнал после диода?
- пульсирующий
Детектор – полупроводниковый диод, обладающий односторонней проводимостью
Фильтр - параллельно соединенные конденсатор и резистор.
В тот полупериод, когда диод не пропускает ток, конденсатор разряжается через резистор,
в результате через него течет ток, амплитуда которого изменяется со звуковой частотой.
Т. о. мы получили колебания со звуковой частотой.

Что
с
этими
колебаниями происходит в громкоговорителе?
- преобразование в механическую звукового волну.

Каковы
функции
микрофона и громкоговорителя?
- обратные
Т.о. мы рассмотрели работу каждого элемента блок-схемы, т.е. мы рассмотрели, как
осуществляется радиосвязь.
Итак, давайте подведем итоги:
- что такое радиосвязь?
- какие процессы необходимы для осуществления радиосвязи?
Что такое модуляция?
Что такое детектирование?
Почему они необходимы?
Скажите, мы ответили на вопросы, поставленные в начале урока?
На вопрос «Как осуществляется радиосвязь?» односложно ответить нельзя. Поэтому
домашнее задание:
1. Составить план ответа на этот вопрос
2. Начертить графики
Скажите, а на какой вопрос мы не ответили?
- Как практически осуществляется модуляция и детектирование?
Это то, чем вы займетесь на следующем уроке.
Благодарю всех за урок, за хорошую работу. Урок закончен. До свидания.
Комментарии к уроку:
Тип урока – урок изучения нового материала. Учебный материал достаточно объемный,
сложный. Очевидна практическая значимость изучаемого материала. Предшествующие
знания, необходимые для усвоения темы, актуализировались в ходе самого урока.
Постановкой вопросов достигались:
- включение учащихся в диалог;
- активизация мыслительной деятельности;
- коллективная работа, так как ответы учащихся дополняли друг друга, уточняли, общими
усилиями они приходили к правильному варианту ответа;
- творческая атмосфера урока, учащиеся при ответе на очередной вопрос совершали
«открытие»;
- создавалась ситуация успеха.
В целом формировалось системное представление учащихся о процессе радиосвязи,
обнаруживались и устанавливались внутрипредметные связи. Для наглядности
использовались схемы, модели, графики, приборы. Воспитательное значение урока удовлетворенность учащихся активной работой, общением на уроке, приращением
собственных знаний.