21.3 卫星通信和光纤通信 【题型1】微波通信 3 【题型2】卫星通信 8 【题型3】光纤通信 11 【题型4】激光的应用 15 一、微波通信 1．微波信号的波长在10 m～1 mm之间，微波信号的频率在30 MHz～3×105MHz之间。 2．因为微波的波长比中波和短波的波长要短，频率比它们的频率要高，可以传递更多的信息。 3．微波通信的优点和缺点 （1）优点：频率高，传输信息的容量大。 （2）缺点：微波通信需要大量的中继站进行信号处理，如遇到雪山和大洋无法建立中继站时，微波通信就无法继续。 二、卫星通信 1．定义：利用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信的方式。 2．组成：卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。通信卫星就像一个无人值班的太空微波中继站，它接收从一个地面站发射来的电磁波信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。 3．优点 （1）信号覆盖范围广。地球周围均匀地分布3 颗地球静止卫星，如图所示，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。 （2）远距离传输信息，通信容量大，干扰小，质量好，效率高，不受陆地灾害的影响，建设速度快。 三、光纤通信 1．光纤通信：利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。 （1）激光：一种频率单一、方向高度集中的光。 （2）光导纤维：简称光纤，是一种非常细的玻璃丝。 （3）光缆：把若干条光纤集成束，外面再敷上保护层便成为光缆。 2．光纤通信的原理 将携带信息的激光从光纤的一端射入，激光在内壁上多次反射，从另一端射出，把激光携带的信息传到远方。 光纤包括两层：内层对光的折射本领较强；外层对光的折射本领较弱。如图 所示，光在光纤中传播时，在拐弯处遇到内外层界面时，发生全反射，重新回到内芯，经多次反射后从另一端射出。 3．光纤通信的优点：容量大，传输距离远、不怕雷击、不受电磁干扰、通信质量高、保密性好。 拓展：光纤通信是在发送端先把要传送的信息变成电信号，再调制到激光器发出的激光束上，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变成电信号，经解调后恢复原信号。 【题型1】微波通信 （2025 清江浦区一模）阅读《微波和微波通信》 微波和微波通信 微波是电磁波家族中的一员，其在真空中传播速度与光速一样为每秒约30万公里。 微波的频率在300MHz﹣300KMHz的范围内，比一般的无线电波中的长波、中波、短波的频率高。不同频率的电磁波，其波长也不同，但传播时都遵循“光速＝波长×频率”的规律，微波也不例外。 微波的主要特点是它的似光性、穿透性和非电离性。似光性指它传播时的波束能像光线一样集中地沿直线传播；穿透性指它照射介质时更易深入物质内部；非电离性指它的量子能量还不够大，与物质相互作用时虽能改变其运动状态，但还不足以改变物质分子的内部结构或分子间的键。利用这些特点，微波有广泛的应用，最主要的应用是在军事和通信方面。 微波通信具有通信容量大，投资费用省，建设速度快，抗灾能力强等优点。微波与同属无线电波的中波和短波相比，在相同的时间内可以传输更多的信息。微波的传播是沿直线传播，其绕行能力差，遇到障碍物会被反射和阻挡。用微波传递信息时，需每隔50km左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。要使微波信号传递的距离越远，需要的中继站越多。由于在雪山上、大洋中无法建设中继站，所以人们利用地球同步通信卫星做微波通信的中继站，如图乙所示，在地球的赤道上空的固定轨道上均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗地球同步通信卫星作为太空微波中继站，就能使通信范围几乎覆盖地球上的各个角落。从地面站向同步卫星Ⅰ发送微波，卫星Ⅰ收到后，经过放大用微波向地面和同步卫星Ⅱ转发，卫星Ⅱ收到后再经过放大用微波向地面和同步卫星Ⅲ转发，覆盖全球所有地面站。 ... ...
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