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1、第二十一章 信息的传递第四节 越来越宽的信息之路学 习 目 标蜡烛1 1.常识性了解常识性了解卫星通信卫星通信、光缆通信光缆通信、网络通信网络通信。2.2.通通过过学学习习现现代代通通信信知知识识，了了解解科科技技为为人人类类带带来来的的便利，提高学科学的兴趣便利，提高学科学的兴趣。新课引入 在相同的时间内，播放视频和播放音频传递的信息量一样吗？想一想5 5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更多。分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更多。新课引入信息理论表明：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。因此，几十年来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高，信息之路越来越宽，今
2、天我们进一步了解一些不同的通信方式。一、微波通信1.1.微波的特点微波的特点（1）微波比中波、短波、的）微波比中波、短波、的频率更高频率更高，一定时间内可以传递，一定时间内可以传递更多的信息更多的信息（2）微波的性质与光波接近，）微波的性质与光波接近，大致大致沿直线传播沿直线传播地球地球AB2.微波中继站微波中继站一、微波通信 微波大致沿直线传播，微波大致沿直线传播，中继站可以把上一站传来的微波信中继站可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛这就像接力赛跑一样，一站传一站，跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信
3、息传递到远方。经过很多中继站可以把信息传递到远方。微波中继站的作用是什么微波中继站的作用是什么?发射接收微波中继通信示意图微波中继通信示意图一、微波通信微波中继站的建立在距离上有什么要求微波中继站的建立在距离上有什么要求?发射发射接收接收微波中继通信示意图微波中继通信示意图 每隔每隔50千米左右建立一个中继站千米左右建立一个中继站,上一站传来的信号就可以上一站传来的信号就可以传递下去。传递下去。一、微波通信微波通信的优缺点微波通信的优缺点优点优点：微波通信的频率高，：微波通信的频率高，传播信息容量大，传播信息容量大，且中继站用计算机监督控制。出现故障时能且中继站用计算机监督控制。出现故障时能自
4、动自动倒换，倒换，自动自动报警，节约了人力资源。报警，节约了人力资源。缺点缺点：微波传送距离越远，需要：微波传送距离越远，需要建立建立的的中继中继站站就越多，就越多，势必会势必会带来一定的麻烦。带来一定的麻烦。而且而且在遇到雪山、大洋，要本无法建立中继站。在遇到雪山、大洋，要本无法建立中继站。一、微波通信 可以考虑用月亮作为微波中继可以考虑用月亮作为微波中继站。但月亮离地球太远，微波在传站。但月亮离地球太远，微波在传播的过程中信号有衰减，时间有延播的过程中信号有衰减，时间有延迟，不能及时同步，并且只有当两迟，不能及时同步，并且只有当两地都能看到月亮的时候，两地间才地都能看到月亮的时候，两地间才
5、可以实现通信。可以实现通信。解决方案解决方案:人造卫星通信人造卫星通信思考：思考：能否用月亮做中继站，实现微波通能否用月亮做中继站，实现微波通信？信？二、卫星通信1.1.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、卫星通讯2.人造地球卫星通信工作原理卫星通信的原理是将卫星发射到赤道上空36000km 处的对地静止轨道上，利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行放大变频后转发给其他地面站，从而完成两个地面站之间的传输。事实上，一颗通信卫星就是一个微波中微波中继站。继站。二、卫星通信 太阳电池板的作用：收集太阳能，把太阳能转化为电能，用于卫星供电、供能
6、的装置。太阳能电池板 人造地球卫星通信的太阳电池板 二、卫星通信用三颗同步卫星就可以实现全球通信二、卫星通信中国北斗卫星导航系统不论是白天还是黑夜，不论在戈壁沙漠还是茫茫大海，北斗都会告诉我们在哪儿，并告诉我们回家的路！三、光纤通信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。激光：频率单一、方向高度集中，通信效果很好利用激光通过光纤传递信号的一种通信方式。1.光纤通信:三、光纤通信光纤通讯技术是近几十年才发展起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用无线电波导通年，华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理信的原理，提出了低损耗，提出了低损耗(
7、20db/km)的光导纤维的光导纤维(简简称光纤称光纤)的概念。的概念。1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为年，美国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。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年，贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器导体激光器(LD)从此，开始了光纤通信迅速发展的从此，开始了光纤通信迅速发展的时代。时代。三、光纤通信光导纤维是什么？光导纤维是什么？各各种种光光导导纤纤维维光导纤维是通讯用的激光传输使用的特殊管道，它是很细很细的光导纤维是通讯用的激光传输使用的特殊管道，它是很细很细
8、的玻璃丝。通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆。玻璃丝。通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆。三、光纤通信光如何在光纤里传播呢？光如何在光纤里传播呢？光沿着水流传播光沿着水流传播三、光纤通信 光光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另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。一端射出，这样就能把它携带的信息传到远方。三、光纤通信（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）不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。光纤通信的优点四、网络通信四、网络通信 计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可计
9、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。以进行网络通信。课堂小结越来越广的信息之路微波通信微波：波长在10m1mm之间，频率 30MHz3105MHz之间微波中继站卫星通信三颗同步卫星几乎可实现全球通信组成：同步通信卫星、地面站光纤通信激光：频率单一、方向高度集中原理：激光在光导纤维里传播网络通信网络通信是借助计算机网络进行通信的方式。课堂检测1.关于光纤通信，下列说法正确的是（）A光纤通信是利用电流传递信息的B光纤通信是利用激光传递信息的C用光纤通信传输的信息量很小D用光纤通信传输信息的损耗很大B小大光课堂检测2 下列关于地球同步通信卫星的说法中错误的是（）A同步卫星处
10、于平衡状态B同步卫星的机械能守恒C同步卫星相对于地面静止D同步卫星使用微波进行通信 A课堂检测3.下列说法正确的是下列说法正确的是 （）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无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多 A共筑孩子成才路主题家长会播放结束播放结束演 示 完 毕 感 谢 您 的 观 看