21.3 卫星通信和光纤通信(课件) 2025-2026学年人教版九年级物理下册（28页ppt）

(课件网) 第二十一章 信息的传递 第3节 卫星通信和光纤通信 人教版 物理 九年级 下册 讲五分钟的故事和放映五分钟的电影，两者所传递的信息量是不一样的，五分钟的语言只能简单描述人的相貌、衣着和事件的梗概；而五分钟的电影，除此之外还能展现故事地点的山川和天气、人物衣服的质地和颜色、主人公的容貌和嗓音等许许多多细节。因此，电视广播与声音广播相比，在相同时间内要传送更多的信息。 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。 1.常识性了解卫星通信、光纤通信。 2.通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科学的兴趣。 微波信号的波长在10m ～1mm之间； 微波信号的频率在30MHz ～3×105 MHz之间。 一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。 知识点 1 微波通信 微波几乎沿直线传播，不能沿地球表面绕射，需建设中继站。 微波中继通信示意图 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。 微波通信 月球离我们太远，信号衰减、时间延迟，而且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信。 解决方案： 人造卫星通信 想一想：能否用月亮做中继站，实现微波通信？ 通信卫星大多相对地球“静止”———地球静止卫星。 三颗地球静止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 知识点 2 卫星通信 点击图片演示同步卫星全球通信 1.具有无缝覆盖、覆盖面广、通信距离长、通信线路稳定、通信频带宽、容量大等特点。 2.地面站安装简单、快捷，更便于卫星通信的应用。 卫星通信的特点 3.缺点：时延较大，静止轨道卫星的传输时延可达270ms，中、低轨道卫星的传输时延较小些，小于100ms。 1.陆地应用：如车辆自主导航、车辆跟踪监控、车辆智能信息系统、车联网应用、铁路运营监控等； 2.航海应用：如远洋运输、内河航运、船舶停泊与入坞等； 3.航空应用：如航路导航、机场场面监控、精密进近等。随着交通的发展，高精度应用需求加速释放。 中国北斗卫星导航系统 1. 许多城市的公交车安装了GPS系统，通过GPS系统可显示汽车的行驶方向、车速、所在位置等信息。GPS系统与卫星之间实现信号传输是通过（ ） A．激光　　　　　　　　 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波 D 光是比微波频率高得多的电磁波。 光通信的“高速公路”更宽广。 利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信，效果很好。 1960年美国科学家_____制成了世界第一台_____激光器，它能产生_____单一、方向_____的光，称为激光。 梅曼 红宝石 频率 高度集中 知识点 3 光纤通信 光纤通讯技术是近几十年才发展起来的。 1966年，物理学家首次利用无线电波通信的原理，提出了低损耗（20db/km）的光导纤维（简称光纤）的概念。 1970年，康宁公司首次研制成功损耗为20db/km的石英光纤，它是一种理想的传输介质。 1970年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器（LD）。从此，开始了光纤通信迅速发展的时代。 光纤通讯技术简介 各种光导纤维 说明光不但能沿直线传播，也可以沿着弯曲的水流传播。 光在光导纤维中的传播 点击观看 光沿水流传播 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。 电话机 电视摄像机 电 端 机 光 端 机 电话机 电视接收机 电 端 机 光 端 机 光缆 信息发送端 信息接收端 光纤通信的实施 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。 2. 光纤通信传输信息的载体是（ ） A．电流 B．超声波 C．无线电波 D．光波 D 1.（ ... ...