資源簡介

(共24張PPT)
15.3 現代通信技術
及發展前景
文字書寫在竹簡上通過人騎馬傳遞
文字、圖畫書寫在紙張上通過郵政車輛運輸郵遞員投遞
文字、圖片、聲音、圖像通過網絡傳送
信息量小，速度慢
信息量較大，速度較快
信息量非常大，速度非常快
信息之路越來越寬
新課導入
1．移動電話：（發射接收二合一）
手機既是無線電發射臺又是無線電接收臺。
新知講解
移動電話
一
（1）工作原理：移動電話相當于是無線電臺 ，它將用戶的聲音轉變為高頻電信號發射到空中，同時它又捕捉空中的電磁波，使用戶接收到通話對方送來的信息。
（2）設立基地臺的原因：手持移動電話的體積很小，發射功率不大；它的天線也很簡單，靈敏度不高。因此，它跟其他用戶的通話要靠較大的固定基地臺轉接。
手機和座機借助基地臺進行交流
基地臺
座機
手機
手機和手機通過基地臺進行溝通
初期的移動電話使用模擬信號，現在已經完全被數字信號代替，不僅可以通話，還可以發送、接收文字短信息和其他服務性信息(如氣象預報、股市行情)，還能無線上網。
最新型的手機還能夠拍攝和傳送彩色的數碼照片，接收電視節目，開通可視電話等。
還有其他一些移動通信設備，例如警察用的對講機、供業余無線電愛好者使用的手持和車載小型電臺、軍隊和地質工作者使用的小型電臺等，如圖所示。
把許多計算機通過一定的硬件和軟件連接起來，就成為網絡。
在一所學校或一個居民小區內，若干臺計算機接到交換機和服務器(提供網絡控制和服務的專用計算機)上，就組成了局域網，再進而實現全世界的連接，就成為互聯網(也叫因特網)。
網絡通信
二
由于計算機能夠高速處理多媒體信息，并且有交互性，所以在網上傳送的電子郵件不僅有文字，還有圖像和聲音，這是傳統的通信手段難以同時做到的。人們向往已久的可視電話，也依靠網絡實現了。
光通信的“高速公路”比短波、微波的“公路”更寬廣。
電磁波的傳播速度等于光速。光也是一種電磁波，且頻率比微波更高。
光纖通信
三
1966年，華裔物理學家高錕提出用光纖通信的構想，這使得用光進行通信的幻想得以實現。
1960年美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器，它能產生頻率單一、方向高度集中的光，稱為激光。
1.各種光導纖維
光不但能沿直線傳播，也可以沿著彎曲的水流傳播。
光導纖維
光在光導纖維中的傳播
攜帶信息的激光射入
多次反射
攜帶的信息隨激光射出
2.光纖通信的原理
（1）傳輸頻帶極寬，通信容量很大；
（2）光纖衰減小，無中繼設備，傳輸距離遠；
（3）不受電磁干擾，通信質量高，保密性好。
3.光纖通信的優點
1.地球同步衛星
通信衛星繞地球轉動一周的時間是24 h,與地球自轉周期相同，并且通信衛星轉動的方向與地球自轉的方向相同，所以稱為同步衛星。
在地球赤道上空約36000km高度的圓形軌道上均勻地布置三顆同步衛星，就能使通信范圍幾乎覆蓋地球上各個角落。
衛星中繼通信
四
2.通信方式
從地面站向衛星1發送微波,衛星1收到后經過放大用微波向地面和衛星2轉發，衛星2收到后經過放大再用微波向地面和衛星3發送,衛星3再向地面發射。這樣從地球一側發出的信號就被地球另一側的地面站接收。這種方法類似于接力賽跑,所以被稱為中繼通信。
2018年5月21日發射升空的“鵲橋”是“嫦娥”四號月球探測器的中繼衛星，其作用是解決地面與在月球背面登陸的“嫦娥”四號探測器之間的通信問題。
“嫦娥”四號中繼星“鵲橋”
“嫦娥”四號與“鵲橋”中繼星的完美配合，是我國由航天大國向航天強國邁進的重要標志之一，是新時代中國人民攀登世界科技高峰的新標桿、新高度，是中華民族為人類探索宇宙奧秘做出的又一卓越貢獻。
2019年1月3日，“嫦娥”四號探測器在“鵲橋”提供的地月中繼通信的支持下，開創了人類航天史上的新篇章：首次月球背面著陸；首次在月背上與地球通信；傳來了首張近距離拍攝的月背表面影像圖……
(1)21世紀人類將全面進人信息化社會。
(2)數字電視技術將進一步成熟。
(3)網絡傳遞信息的速度會更快。
(4)全球衛星定位系統將走進平民生活。
(5)家用電器將進一步智能化。
(6)未來通信的發展趨勢是移動通信和互聯網技術的高度融合。
通信系統技術的發展前景
五
1.關于光纖通信，小明同學曾思考過這樣的問題:在漫長的線路上，光纖免不了要拐彎、纏繞，而光在同種均勻介質中是沿直線傳播的，激光通信信號怎樣從一端傳到另一端呢？后來在“研究光纖怎樣傳輸光信號”的活動中，終于明白了：激光信號在光纖中（ ）
A. 就像水流沿彎曲水管流動那樣
B. 就像電流沿彎曲導線傳播那樣
C.不斷地經光纖壁反射而向前傳播
D.不斷地在光纖中折射而向前傳播
C
當堂檢測
2.下列關于地球同步衛星的說法中不正確的是( )
A.同步衛星繞地球轉動的周期和地球自轉的周期一樣
B.同步衛星可作為轉播微波的中轉站
C.同步衛星的速度與電磁波的傳播速度相同
D.要使世界上任何一個地方的電視節目都可以傳送到全世界，至少要有三顆同步衛星
C
3.利用光導纖維在一定時間內可以傳輸較大量的信息，這是因為光波的（　　）
A．波長長 B．波速快
C．頻率高 D．看得見
C
課堂小結

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