214越来越宽的信息之路 (2)

21 4越来越宽的信息之路 一 微波通信 微波通信已走入我们的生活 分析讨论为什么要用微波通信 因为微波作为载体的无线电波 频率越高 相同时间内传输的信息就越多 因此现代通信技术所采用的频率是越来越高了 微波通信就是其中应用比较广泛的一种 因为微波是指波长在10m 1mm之间 频率在30MHz 3 105MHz之间的电磁波 由于其频率比无线电波的频率高得多 因此一条微波线路可以同时开通几千 几万路电话 如何实现微波通信 为什么需要建立微波中继站 它起到作用 地球同步通信卫星 发射 接收 微波中继通信 发射 接收 微波中继通信 微波通信 优点 容量大 一条微波线路可以开几千甚至几万条电话线路 缺点 每隔50km必须建中继站 信号衰退 时间延迟 微波中继站把上一站传来的信号处理后 再发射到下一站去 而且 信号传递的距离越远 需要的中继站就越多 在遇到雪山 大洋 根本无法建设中继站时 又该怎么办 能不能利用地球的卫星 月球进行微波中继通信呢 月球是地球的卫星 可以反射微波 但它离我们太远了 38万千米 信号衰减 时间延迟 而且只有当两个通信点相同时见到月亮时 才能完成这两点间的通信 二 卫星通信 那我们需要怎样才能实现全球通信 通信卫星 相对地球 静止 的同步卫星 从地球上看 它好像悬挂在空中静止不动 也就是说 同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同 所以叫做 同步卫星 在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星 就覆盖了几乎全部地球表面 可以实现全球通信 地球同步通信卫星 地球同步通信卫星 用三颗同步卫星就可以实现全球通信 三 光纤通信 我们已经知道 电磁波的传播速度等于光速 实际上光也是一种电磁波 与微波相比 光的频率更高 如果用光来通信 这条 高速公路 要比短波 微波的 公路 宽出百万倍 千万倍 不过 普通的光源夹杂了许多不同波长 频率 的光 难以用它携带信息 1960年 美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器 它的生产频率单一 方向高度集中 激光 这才使得用光进行通信的幻想得以实现 通信用的激光一般在特殊的管道 光导纤维里传播 把大塑料瓶用不透光的纸包上 瓶的侧壁开个小孔 塑料瓶装满水 水中有一光源 当水从小孔流出时 会看到弯弯的水照到地面 在地面上产生一个光斑 演示 那么光是怎样传递信息的呢 光从光导纤维的一端射入 在内壁上多次反射 从另一端射出 这样就把它携带的信息传到远方 注 光导纤维是很细很细玻璃丝 由内芯和外套两部分组成 通常几千条光纤敷上保护层 制成光纤 用到传递电视 电话等我种信息 由于光的频率高 可以传输大量的信息 光纤通信 四 网络通信 反馈练习 1 信息理论表明 作为载体的电磁波 越高 在相同时间内传输的就越多 2 电视广播的工作频率一般为30MHz 3 105MHz 声音广播的工作频率一般为102kHz 30MHz 由此可知在相同时间内广播比广播要传输更多的信息 3 微波是频率在MHz至MHz之间的电磁波 微波的性质与更接近 大致也是沿传播 微波 选填 能 或 不能 沿地球表面绕射 所以必须每隔km左右要建设一个 把传来的信号处理后再传出去 实现远距离通信 4 现代科学技术的发展 使人们实现了卫星通信之梦 卫星通信就是利用做微波通信的中继站 反馈练习 5 在地球上空均匀配置颗卫星 就覆盖了几乎全部地球表面 从而实现了6 实际上 光也是一种比微波频率更高的电磁波 而激光则是频率 方向的光 7 下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是 A 同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样B 同步卫星可作为转播微波的中转站C 同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同D 要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界 至少要