21.4越来越宽的信息之路

1、越来越宽的信息之路越来越宽的信息之路 第二十一章第二十一章 第节第节 学习目标学习目标 1、了解卫星通信、光纤通信、网络通信、了解卫星通信、光纤通信、网络通信 2、了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些、了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些 缺陷如何通过卫星通信弥补。缺陷如何通过卫星通信弥补。 3、了解光纤通信的原理和优点、了解光纤通信的原理和优点 4、了解网络通信的发展过程和优点，掌握电、了解网络通信的发展过程和优点，掌握电 子邮件的方法。子邮件的方法。 重点难点：重点难点： 卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。 自学指导自学指导 阅读课本阅读课

2、本158-162页，回答问题。页，回答问题。 1、微波的波长、微波的波长 ，频率，频率 ，大致沿，大致沿 传播，传播， 不能沿地球表面绕射。每隔不能沿地球表面绕射。每隔 km左右就要建设一左右就要建设一 个微波中继站个微波中继站 2、通信卫星大多是相对地球、通信卫星大多是相对地球 的同步卫星。用的同步卫星。用 颗同步卫星就可以实现全球通信。颗同步卫星就可以实现全球通信。 3、光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更、光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更 ， 1960年，美国科学家年，美国科学家 制成了世界上第一台制成了世界上第一台 ，它能产生，它能产生 、 的的光光 - 。1966年，华裔

3、物理学家年，华裔物理学家 提出用提出用 的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。的构想，这使得用光进行通信的幻想得以实现。 4、目前人们经常使用的网络通信形式是、目前人们经常使用的网络通信形式是 ，某，某 电子邮箱中电子邮箱中cn是是 的缩写。的缩写。 短短高高 直线直线 50 静止静止 3 高高 梅曼梅曼 红宝石激光器红宝石激光器 频率单一频率单一 方向高度集中方向高度集中 激光激光 高锟高锟 光纤通信光纤通信 电子邮件电子邮件 China 5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更 多。多。 相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多相同时间内，电视广播

4、比电台广播能传递更多 的信息。的信息。 信息理论表明：信息理论表明： 作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传 输的信息就越多。输的信息就越多。 微波信号的波长在微波信号的波长在 10 m 1 mm之间之间; 微波信号的频率在微波信号的频率在30 MHz 3 105 MHz 之间。之间。 一、微波通信一、微波通信 微波几乎沿直线传播微波几乎沿直线传播 微波中继通信示意图微波中继通信示意图 答案：答案： 太远，不方便太远，不方便 解决方案：解决方案： 人造卫星通信人造卫星通信 问题：问题： 能否用月亮做中继站，实现微波通信？能否用月亮做中继站，实现微波通信

5、？ 通信卫星大多相对地球通信卫星大多相对地球“静止静止”同步卫星同步卫星 二、卫星通信二、卫星通信 三颗同步卫星可以实现全球通信三颗同步卫星可以实现全球通信 用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号 中国北斗卫星导航系统中国北斗卫星导航系统 中国北斗卫星导航系统中国北斗卫星导航系统 光是比微波频率光是比微波频率 高得多的电磁波。高得多的电磁波。 光通信的光通信的“高速公路高速公路” 更宽广。更宽广。 利用频率单一、方向高度集中的激光进行利用频率单一、方向高度集中的激光进行 通信，效果很好。通信，效果很好。 三、光纤通信三、光纤通信 光纤通讯技术是近几十年才发展起

6、来的光纤通讯技术是近几十年才发展起来的 1966年，华裔物理学家高锟首次利年，华裔物理学家高锟首次利 用无线电波导通信的原理用无线电波导通信的原理，提出了，提出了 低损耗低损耗（20 db/km）的光导纤维的光导纤维 （简（简称光纤）的概念。称光纤）的概念。 1970年，美国康宁公司首次研制成年，美国康宁公司首次研制成 功损耗为功损耗为20 db/km的石英光纤，它的石英光纤，它 是一种理想的传输介质。是一种理想的传输介质。 1970年，贝尔实验室研制成功室温年，贝尔实验室研制成功室温 下 连 续 振 荡 的 半 导 体 激 光 器下 连 续 振 荡 的 半 导 体 激 光 器 （LD）。从此

7、，开始了光纤通信。从此，开始了光纤通信 迅速发展的时代。迅速发展的时代。 各种光导纤维各种光导纤维 光沿着水流传播光沿着水流传播 实验演示实验演示光可以沿着水流传播光可以沿着水流传播 光导纤维光导纤维 光在光导纤维中的传播光在光导纤维中的传播 光纤通信的优点：光纤通信的优点： （1）传输频带极宽，通信容量很大；）传输频带极宽，通信容量很大； （2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远； （3）频率稳定，信号传输质量高；）频率稳定，信号传输质量高； （4）光纤抗电磁干扰，保密性好。）光纤抗电磁干扰，保密性好。 计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在 一起，可以进行网络通信。一起，可以进行网络通信。 四、网络通信四、网络通信 通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更新 的新闻，查到所需的各种资料。的新闻，查到所需的各种资料。 随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的随着通信技术的发展，现在已经可以在很短的 时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚时间内传送越来越大的信息量，信息传送的速度甚 至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以至能够满足电视等活动画面的需要，我们已经可以 轻松地在网上看电视了。轻松地在网上看电视了。 电磁波频率越高