15.3 现代通信技术及发展前景（21页）课件 2024-2025学年物理北师版（2024）九年级全一册

(共21张PPT)
15.3 现代通信技术
及发展前景
作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。
电视和广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？
新课导入
1.移动电话
移动电话的声音信号是由空间的电磁波来传递的。
对手机讲话时，它用电磁波把讲话的信息发射到空中；
同时它又能从空中捕获电磁波。
移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台。
新知讲解
移动电话
一
2.基地台
思考：移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。如果通话的双方离得远怎么办呢？
用固定无线电台转接，这种固定的无线电台叫做基地台（基站）
基地台的天线
交互机
同一区域
不同区域
手机既是发射机又是接收机
手机和手机通过基地台进行沟通
　　工作区域在几十米至几百米的范围。
　　座机接在市话网上，相当于小型基地台。
3．无绳电话
计算机可以高速处理各种信息，通过网络把计算机联系在一起，可以进行网络通信。
网络通信
二
世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了。这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网，这样就能做到信息资源的共享。
计算机之间的联结，除了使用金属导体外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。
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。
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。
1.光也是一种电磁波，而且它们的频率很高，频率间隔很宽。
2.如果用光来通信，其容量要高出短波、微波百万倍、千万倍。
3.激光：单一频率，方向高度集中的光。
4.光纤：光纤即光导纤维的简称，是激光的传输管道，一种极细的玻璃丝，数条光纤加上保护层组成光缆。
光纤通信
三
1966年，华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理，提出了低损耗的光导纤维的概念。
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。
光在光导纤维中的传播
光纤通信的原理:
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。
光纤通信优点：
（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。
人们用通信卫星做微波通信的中继站，通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星。
1.同步卫星
通信卫星，板状的两翼是太阳能电池板。
同步通信卫星绕地球转动的周期与地球自转的周期相同。
卫星中继通信
四
思考：想要实现全球通信至少需要几颗卫星呢？
一颗同步卫星覆盖的区域
至少需要三颗
2.卫星通信
卫星通信示意图
碟（锅）形天线用来接收来自卫星的信号
通信卫星从一个地面站接收信号，经过处理，再发送给另一个或几个地面站。
3.北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS)，是继美全球定位系统(GPS）、俄(GLONASS)和欧盟(GALILEO)之后第四个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度的定位、导航和授时服务。
(1)21世纪人类将全面进人信息化社会。
(2)数字电视技术将进一步成熟。
(3)网络传递信息的速度会更快。
(4)全球卫星定位系统将走进平民生活。
(5)家用电器将进一步智能化。
(6)未来通信的发展趋势是移动通信和互联网技术的高度融合。
通信技术的发展前景
五
1．近一年来在我们的生活中，5G手机通信业务已经逐渐推广，使用 5G手机不仅通话信号好，还要在无线网络上网时效果更佳．下列说法正确的是（ ）
A.电磁波和声波在空气中的传播速度都是 3×102 km/s
B.电磁波和声波都是由物体振动产生的
C.手机无线上网是利用电磁波传输信息
D.电磁波能传递能量，声波不能传递能量
C
当堂检测
2.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，以下说法中正确的是 （ ）
A.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
C.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
B
3.北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行的卫星导航系统，始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的发展理念，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。卫星导航在传递信息过程中主要依靠的是（　　）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．光导纤维
C
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。
　　移动通信、网络通信、光纤通信、卫星通信。
课堂小结