[发明专利]一种可视化电磁波调幅教学实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子科学技术领域，尤其涉及一种应用于物理学或电磁学实验教学中，可方便观察和理解电磁波幅度调制与解调理论的可视化电磁波调幅教学实验装置。

背景技术

电磁波幅度调制(AM)，简称调幅，是一种使载波的振幅按照所需传送信号的变化规律而变化，但频率保持不变的调制方法。调幅在有线电或无线电通信和广播中应用甚广，中波和短波广播使用调幅方式，电视的图像信号也使用调幅。调制信号可以使用正弦波信号，也可以使用数字信号，例如，0或1分别对应于无载波或有载波输出。

可视化电磁波调幅教学实验装置，属于电子科学技术领域，涉及电磁波教学实验技术。包括调制器模块、开关、正弦波模块、方波模块、外部输入模块和莫尔斯电码模块；所述调制器模块具有输入端口(In)、输出端口(Out)和调制信号端口，其中，输入端口连接信号源输入载波；输出端口连接功率放大器，将调制后的信号放大；调制信号端口连接开关公共端，通过开关的选通，分别连接正弦波模块、方波模块、外部输入模块和莫尔斯电码模块，从而产生不同信号的幅度调制电磁波，完成信号调制产生过程。检测装置7，由接收天线和灯泡组成(如图3所示)，可以通过灯泡亮度的变化来显示调幅信号。检测装置7，由接收天线、检波器和指针式电流表组成(如图4所示)，可以通过电流表指针的摆动来显示调幅信号。检测装置7，由接收天线、检波器、放大器和喇叭组成(如图5所示)，可以通过喇叭发出的声音来还原调幅信号。检测装置7，检测装置由接收天线、检波器、数模转换器(A/D)和计算机组成(如图6所示)，可以通过计算机屏幕来显示调幅信号。

现有的物理学和电磁学教学实验，对于调制和解调这一知识点的实验方法，主要使用仿真和虚拟仪器来实现，或使用微波信号源和示波器来实现。前者不能直观的感受到电磁波调制和解调的作用，后者由于仪器设备价格高昂，在教学中普及并不容易实现。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可视化电磁波调幅教学实验装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括调制器模块、开关、正弦波模块、方波模块、外部输入模块和莫尔斯电码模块，所述调制器模块具有输入端口、输出端口和调制信号端口，所述开关为五选一开关，所述调制信号端口连接开关的中心端，开关的其中四个端口分别连接正弦波模块、方波模块、外部输入模块和莫尔斯电码模块，从而产生不同信号的幅度调制电磁波，所述调制器模块的输出端口连接功放和发射天线，所述发射天线无线连接接收天线和检测装置。

作为选择，所述检测装置为灯泡。

作为选择，所述检测装置由检波器和指针式电流表组成。

作为选择，所述检测装置由检波器、放大器和喇叭组成。

作为选择，所述检测装置由检波器、数模转换器和计算机组成。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种可视化电磁波调幅教学实验装置，与现有技术相比，本发明能够在物理学或电磁学的教学实验中使用，可以通过显示直观感受到幅度调制的作用，通过传递和接收声音、莫尔斯电码等信息，有利于学生学习电磁波调制原理，全面理解电磁波传递信息的调制和解调过程，具有推广使用的价值。

附图说明

图1是本发明的结构原理框图；

图2是本发明的工作原理示意图；

图3是本发明实施例1的结构原理图；

图4是本发明实施例2的结构原理图；

图5是本发明实施例3的结构原理图；

图6是本发明实施例4的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示：本发明包括调制器模块1、开关2、正弦波模块3、方波模块4、外部输入模块5和莫尔斯电码模块6，所述调制器模块1具有输入端口IN、输出端口OUT和调制信号端口，所述开关2为五选一开关，所述调制信号端口连接开关2的中心端，开关2的其中四个端口分别连接正弦波模块3、方波模块4、外部输入模块5和莫尔斯电码模块6，从而产生不同信号的幅度调制电磁波，所述调制器模块1的输出端口连接功放和发射天线，所述发射天线无线连接接收天线和检测装置7。

实施例1：检测装置7，由接收天线和灯泡组成(如图3所示)，可以通过灯泡亮度的变化来显示调幅信号。

实施例2：检测装置7，由接收天线、检波器和指针式电流表组成(如图4所示)，可以通过电流表指针的摆动来显示调幅信号。