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第二十一章 信息的传递
第4节
越来越宽的信息之路
为什么新闻联播要伴随着视频的形式播放？而不是单独用声音播放？
观察与思考
信息理论表明：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。
相同时间内，电视比电台广播能传递更多的信息。这说明了什么？
音频
视频
一、微波通信
1.微波
微波：无线电波中频率比较高的一种电磁波，微波的波长为10m~1mm，频率为30MHz~3×105MHz。
一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话！
2.微波通信
微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。
如何利用微波实现全球通信呢？
建设微波中继站！
每隔50千米左右建立一个中继站，把上一站传来的信号接收与放大后，再发射到下一站去。
发射
接收
微波中继通信示意图
信号传递得越远，需要的中继站越多。
就像接力赛一样！
微波中继站的架设会受到地形、距离等影响，对架设带来不便。
思考：有些地区无法建设中继站，那我们能否用月亮做中继站，实现微波通信？
月亮离地球太远，微波在传播的过程中信号有衰减，时间有延迟，并且只有当两地都同时见到月亮时，两地间才可以实现通信。
那用什么方案可以解决呢？
用人造卫星通信！
关于微波通信，下列说法正确的是（ ）
A.微波频率比中短波低，因此它的波长更长一些，可以传递更多的信息
B.微波大致沿直线传播，地球又是一个球体，因此要实现长距离通信，必须建立中继站
C.月球是地球的卫星，因此可以在月球上建立一个中继站
D. 微波在真空中的传播速度小于光速
B
例题
二、卫星通信
人们用通信卫星做微波通信的中继站，通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星。
1.同步卫星
通信卫星。板状的两翼是太阳能电池板。
同步通信卫星绕地球转动的周期与地球自转的周期相同。
思考：想要实现全球通信至少需要几颗卫星呢？
一颗同步卫星覆盖的区域
（点击观看）
至少需要三颗。
2.卫星通信
卫星通信示意图
碟（锅）形天线用来接收来自卫星的信号
通信卫星从一个地面站接收信号，经过处理，再发送给另一个或几个地面站。
3.北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS)，是继美全球定位系统(GPS）、俄(GLONASS)和欧盟(GALILEO)之后第四个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度的定位、导航和授时服务。
1.激光
三、光纤通信
光：电磁波的一种，与微波相比频率更高。光通信的“高速公路”更宽广！
普通的光源包含了许多不同波长（频率）的光，难以用它携带信息。人们利用频率单一的、方向高度集中的激光进行通信。
梅曼（美）制成了世界上第一台红宝石激光器
2.光导纤维
华裔物理学家高锟提出用光纤（光导纤维）通信的构想。
光导纤维：非常细的玻璃丝，用于通信的激光传播的管道。
思考：光是怎样在光导纤维里面传播的呢？
演示：光沿着水流传播
光随着弯弯的水流照在地面上，
在地面上产生一个光斑

思考：实验中，为什么光没有沿直线传播？
光在水流的内表面发生了多次反射。
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，这样就能把它携带的信息传到远方。
3.光纤通信
通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆。我国光缆通信发展十分迅速，目前光缆可以通达所有地区。
光纤通信的优点：
（1）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；
（3）频率稳定，信号传输质量高；
（4）光纤抗电磁干扰，保密性好。
关于光纤通信，下列说法正确的是( )
A. 用的是普通可见光
B. 光导纤维必须拉直才能传递信息
C. 激光也是电磁波，激光的频率比微波的频率更高
D. 光导纤维只能传输可见光，不能传输信息
C
例题
四、网络通信
1.网络通信与电子邮件
计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。目前经常使用的网络通信形式是电子邮件 。
服务器B将信息再传送到乙计算机中
电子邮件的传输方式：
甲输入信息并发送
服务器A将信息传送到与乙计算机相连接的服务器B
信息被传送到与甲的计算机相联系的服务器A
乙收到信息
为了把邮件送到正确的地方，每个电子信箱都有自己的地址。
例如：
xiaolin@.cn
xiaolin
用户名
.cn
服务器名
cn
注册地
2.因特网
世界上凡是计算机集中的地方都已经把自己的计算机联在一起了。这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网，这样就能做到信息资源的共享。
因特网给我们的生活带来了哪些便利呢？
越来越宽的信息之路
微波通信
微波中继站
卫星通信
光纤通信
三颗同步卫星可实现全球通信
网络通信
激光：频率单一、方向高度集中
微波
组成：通信卫星、地面站
原理、特点
因特网
电子邮件的传输方式
1.下列说法正确的是 （ ）
A.无线电波的波长越短，相同时间内传输的信息就越多
B.无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多
C.无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多
D.无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多
A
2.在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线，关于这种天线的作用，以下说法中正确的是 （ ）
A.这是做广告用的模型
B.天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的
C.天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的
D.无论天线朝什么方向均能接收卫星信号
B
3.下列说法不正确的是 （ ）
A.微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此需要微波中继站
B.我们可以把月亮作为一个微波中继站
C.卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信
D.光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的
B
4.关于光纤通信，小明同学曾思考过这样的问题:在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎样从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中 （ ）
A. 就像水流沿弯曲水管流动那样
B. 就像电流沿弯曲导线传播那样
C.不断地经光纤壁反射而向前传播
D.不断地在光纤中折射而向前传播
C
5.同步通信卫星是在离地面高度为3.6×107m，绕地心转动的同步轨道上运行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同。
（1）同步通信卫星绕地球运行时_____（填“受”或“不受”）地球的引力，其运行周期是_______h。同步通信卫星相对于地面的建筑物是_______的，_____颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。
（2）地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要_______s。
0.48
24
受
静止
3

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