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1、第第4节节 越来越宽的信息之路越来越宽的信息之路第二十一章 信息的传递情景情景引入引入合作合作探究探究课堂课堂小结小结随堂随堂训练训练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。情景引入情景引入信息理论表明：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。相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的信息。的信息。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之之
2、间，具有大致沿直线间，具有大致沿直线传播的特点。传播的特点。探究点一探究点一 微波通信微波通信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微波几乎沿直线传播微波几乎沿直线传播微波通信微波通信 优点：容量大，优点：容量大，一条微波线路可一条微波线路可以开几千甚至几以开几千甚至几万条电话线路万条电话线路缺点：每隔缺点：每隔50km必须建中继站，信号衰退，时必须建中继站，信号衰退，时间延迟间延迟 答案：答案：可以考虑用月可以考虑用月亮作为微波中继站。但亮作为微波中继站。但月亮离地球太远，微波月亮离地球太远，微波在传播的过程中信号有在传播的过程中信号有衰减，时间有延迟，不衰减，时间有延迟，不能
3、及时同步，并且只有能及时同步，并且只有当两地都能看到月亮的当两地都能看到月亮的时候，两地间才可以实时候，两地间才可以实现通信。现通信。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？通信卫星大多相对地球通信卫星大多相对地球“静止静止”同步卫星同步卫星探究点二探究点二 卫星通信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
4、光通信的“高速公路高速公路”更宽广，传递信息的容量较更宽广，传递信息的容量较大。大。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。探究点三探究点三 光纤通信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年年，华华裔裔物物理理学学家家高高锟锟首首次次利利用用无无线线电电波波导导通通信信的的原原理理，提提出出了了低低 损损 耗耗 ( (20db/km) )的的 光光 导导 纤纤 维维( (简简称光纤称光纤) )的概念。的概念。1970年年，美美国国康康宁宁公公司司首首次次研研制制成成功功损损耗耗为为20
5、db/km的的石石英英光光纤纤，它它是一种理想的传输介质。是一种理想的传输介质。1970年年, ,贝贝尔尔实实验验室室研研制制成成功功室室温温下下连连续续振振荡荡的的半半导导体体激激光光器器( (LD)从从此此，开开始始了了光光纤纤通通信信迅迅速速发发展展的的时时代代。 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
6、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。 甲输入信息并发送甲输入信息并发送信息被传送到与甲的信息被传送到与甲的计算机相联系的服务器计算机相联系的服务器A； 服务器服务器A将信息传送到与乙计算机相连接的服将信息传送到与乙计算机相连接的服务器务器B； 服务器服务器B将信息再传送到乙计算机中，在相关将信息再传送到乙计算机中，在相关的聊天软件中显现出来。的聊天软件中显现出来。探究点四探究点四 网络通信网络通信18常见的网络通信方式常见的网络通信方式QQ电子邮件电子邮件YYMSN通过因特网可以收发电子邮件，看到不断更
7、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以及购物了。轻松地在网上看电视以及购物了。 电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。越多。通信频率越来越高，信息之路越来越宽。微波通信、卫星通信、光
8、纤通信、网络通信。微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。课堂小结课堂小结随堂训练随堂训练 1. .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无线电波的波长越短，相同时间内传输的信 息就越多息就越多 B. .无线电波的波长越长，相同时间内传输的信无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多息就越多 C. .无线电波的频率越低，相同时间内传输的信无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多息就越多 D. .无线电波的速度越快，相同时间内传输的信无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多息就越多 A 2. .在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些
9、锅形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，以下说法中正确的天线。关于这种天线的作用，以下说法中正确的是是 （ ） A.这是做广告用的模型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无论天线朝什么方向均能接收卫星信号B解析：移动通信是通过微波来传递信息的，微波几乎解析：移动通信是通过微波来传递信息的，微波几乎是沿直线传播的，不会沿地面绕射，它是以地球同步是沿直线传播的，不会沿地面绕射，它是以地球同
10、步卫星和地面站作为中继站不断地向远方传递信号的。卫星和地面站作为中继站不断地向远方传递信号的。电信大楼的顶部锅形天线就是用来接收来自卫星的转电信大楼的顶部锅形天线就是用来接收来自卫星的转接信号的。接信号的。3. .下列说法不正确的是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，微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此需要建立微波中继站因此需要建立微波中继站 B. .我们可以把月亮作为一个微波中继站我们可以把月亮作为一个微波中继站 C. .卫星通信只需要卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全颗同步卫星就可以实现全球通信球通信 D. .光纤通信是靠激光在光缆中传播进
11、行信息传光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的。递的。 B 4. .关于光纤通信关于光纤通信, ,小明同学曾思考过这样的问题小明同学曾思考过这样的问题: :在在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在漫长的线路上，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？后来在样从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传研究光纤怎样传输光信号输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中纤中 （ ） A. 就像水流沿弯曲水管流动那样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不断地在光纤中折射而向前传播C
