越来越宽的信息之路
第二十一章 第４节
越来越宽的信息之路学习目标：
一.微波通信
二.卫星通信
三.光纤通信
四.网络通信
5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更多。
相同时间内，电视广播比电台广播能传递更多的信息。
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。
一.微波通信
阅读课本回答问题：（比一比，看谁找的快）
１．为什么要用微波通信？
２.微波的波长范围和频率范围是多少?
３.微波有有什么性质?
４．微波中继站的作用是什么?
５.微波中继站的建立在距离上有什么要求?
６.能不能用地球的天然卫星---月球作为一个中继站呢?
１．为什么要用微波通信？
信息理论表明:电磁波频率越高，相同时间内可以传递的信息就越多．而微波比中波、短波、的频率更高，一定时间内可以传递更多的信息。
２.微波的波长范围和频率范围是多少?
微波的波长在10m—1mm之间,频率在　　　　　　　　　　　　之间.
微波的性质更接近光波:大致沿直线传播.
３.微波有什么性质?
发射
接收
微波中继通信
微波大致沿直线传播，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，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信息传递到远方。
４．微波中继站的作用是什么?
发射
接收
发射
接收
微波中继站
每隔50千米左右建立一个中继站,上一站传来的信号就可以传递下去
５.微波中继站的建立在距离上有什么要求?
6．微波通信的优缺点：
优点：
微波通信的频率高,传播信息容量大,且中继站用计算机监督控制.出现故障时能自动倒换,自动报警,节约了人力资源.
缺点：
微波传送距离越远,需要建立的中继站就越多, 势必会带来一定的麻烦.而且在遇到雪山、大洋，要本无法建立中继站。
1 mm～10 m
30 MHz～3×
105 MHz
几千
几万
直线
50 km
绕射
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 ×105 MHz之间。
一、微波通信
微波几乎沿直线传播
微波中继通信示意图
答案：
　　太远，不方便
解决方案：
　　人造卫星通信
问题：
　　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”——同步卫星
二、卫星通信
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
中国北斗卫星导航系统
中国北斗卫星导航系统
中继站
3
卫星通信除了能远距离传递信息外，还有通信容量大、抗干扰性好、质量好、功效高等优点.
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。
三、光纤通信
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信的原理，提出了低损耗（20 db/km）的光导纤维（简称光纤）的概念。
1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20 db/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。
各种光导纤维
光沿着水流传播
实验演示——光可以沿着水流传播
光导纤维
光在光导纤维中的传播
理解光纤通信
1.传导方式：光纤通信就是利用激光在光导纤维中传送信号的通信方式.在用光纤通信时，激光从光导纤维的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出，把它携带的信息传到远方.
（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。
光纤通信的优点：
3.注意：(1)光纤通信利用的不是微波，而是激光.
(2)激光在光导纤维中传播发生的是全反射，不是折射.
计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。
四、网络通信
1.电子邮件是怎样传播的?
2.怎样来识别电子邮箱地址?
3.计算机网络的优越性是什么?
四.网络通讯
电子邮件的传送方式
计算机
计算机甲
服
务
器
A
计算机
计算机乙
服
务
器
B
Hello Hello
计算机甲
服
务
器
A
服
务
器
B
计算机乙
电子邮件
2.怎样来识别电子邮箱地址?
xiaolin
server.com.cn
cn
——用户名
——服务器名
——中国注册
网络会议
Internet因特网
网络学习
3.计算机网络的优越性是什么?
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。
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了。
光导纤维
反射
信息
计算机
电子邮件
计算机
因特网
检测
1．信息理论表明：作为载体的电磁波，　　 越高，在相同时间内传输的　　 就越多．

2．电视广播的工作频率一般为30 MHz～3×105MHz，声音广播的工作频率一般为102 kHz～30MHz，由此可知在相同时间内　　 广播比　　 广播要传输更多的信息．
频率
信息
电视
声音
3．微波的频率在 MHz至　　 MHz之间的电磁波，微波的性质与　　更接近，大致也是沿　　 传播，微波　　 (选填“能”或“不能”)沿地球表面绕射，所以必须每隔　　 km左右要建设一个　　 ，把传来的信号处理后再传出去，实现远距离通信．
4．现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通信之梦．卫星通信就是利用　　 做微波通信的中继站．
30
光波
直线
不能
50
中继站
通信卫星
5．在地球上空均匀配置　　颗　　 卫星，就覆盖了几
乎全部地球表面，从而实现了　　
6．实际上，光也是一种比微波频率更高的电磁波，而激光则是
频率　　 ，方向 的光．
7．下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是( )
A．同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样
B．同步卫星可作为转播微波的中转站
C．同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同
D．要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界，至少要有三颗同步卫星
3
同步卫星
单一
高度集中
c
【典例】(2011·宜昌中考)关于光纤通信，下列说法错误的是
A.光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
B.光纤通信中使用的“导线”是金属导线
C.在光纤中光是经过多次反射向前传播的
D.采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
【解析】选B.光纤通信中使用的“导线”是光导纤维，不是金属导线,A对,B错；激光从光导纤维的一端射入，在内壁上经多次反射后，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方了，C对；光纤通信的特点是传输损耗小，通信容量极大，D对.
错误理解卫星通信
【典例】(2011·盐城中考)2011年4月，我国成功将第八颗“北斗”导航卫星送入太空，它在与地面通信时利用的是
A.超声波 B.电磁波
C.紫外线 D.可见光
【易错答案】A、C、D
【纠错剖析】
【正确答案】B
1.(2011·桂林中考)我市目前已全面开通了3G手机通信业务.使用3G手机不仅可以通话，还可以随时通过无线网络上网.下列说法正确的是( )
A.电磁波不能在真空中传播
B.手机通话是直接传输声信号
C.电磁波在空气中的传播速度是340 m/s
D.手机无线上网是利用电磁波传输数字信号
【解析】选D.本题考查电磁波与信息的传递.电磁波能够在真空中传播，A错；手机通话是利用电磁波传输信息的，B错；电磁波在空气中的传播速度是3×108 m/s ，C错；手机无线上网是利用电磁波传输数字信号，D正确.
2.(2011·鄂尔多斯中考)若把正在收看的电视机放在真空玻璃罩内，我们会发现( )
A.图像和声音一样正常
B.图像和声音同时消失
C.可以听到声音但看不到图像
D.可以看到图像但听不到声音
3.2011年年初，上海电信和中国电信先后在上海地区和全国范围内发布“光网”计划，即利用光纤取代原来的铜缆，使宽带用户的接入带宽在目前2～4 M的基础上，跃升10倍以上，光纤的主要用途是( )
A.输电 B.通信 C.导热 D.照明
【解析】选B.光纤主要用于通信，它传输信息量大，通信质量高，信号保密性好.
4.关于网络通信的说法中，错误的是( )
A.计算机进行网络通信最常用的形式是电子邮件
B.网络通信是数字通信
C.计算机间的连接需要金属线，不可以用光缆、通信卫星等方式
D.宽带网是指频率范围更宽，能传输更多信息的网络
【解析】选C.电子邮件是计算机进行网络通信时最常用的方式，A对； 数字通信可以使传输的信号更准确更逼真，传输的信息量也大，所以网络通信采用数字通信，B对；计算机间的连接需要金属线、光缆、通信卫星等多种方式，以便在短时间内传输更大的信息量，C错；宽带网是指频率范围更宽，从而传输量更大，传输的信息更多的网络，D对.
5.如图所示，使用手机通话时，声音信息搭载在_________上传向基地台.在光导纤维中利用激光传递信息，是由于光的_________很高，在一定时间内可以传输大量信息.
【解析】手机的声音信息是用空间的电磁波来传递的，使用手机通话时，声音信息搭载在电磁波上传向基地台.在光导纤维中利用激光传递信息，是由于光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息.
答案：电磁波 频率
6.(2010·南充中考)目前人们经常使用的网络通信形式是_____________.王雨同学的电子邮箱地址是wangyu@server. com.cn,其中“cn”表示他的服务器是在________注册的.
【解析】目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件.每个电子信箱都有自己的“地址”,这样才能把邮件发送到正确的地方,“wangyu”指的是王雨同学的自取名, “server.com.cn”是他的服务器名称,其中“cn”是China的简写,表示这个服务器是在中国注册的.
答案：电子邮件 中国
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。
微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。