登陆注册
46365800000023

第23章 通讯卫星在通信中有什么作用?

无线电波分为几个波段?

今天,人们晚上坐在家里,从电视机里收看国际新闻,便能对世界上当天发生的大事了如指掌。

人类通信技术的突飞猛进,应该归功于通信卫星。

20世纪是无线电通信时代。无线电通信是用电波传送信号的。在无线电波的长波、中波、短波、超短波和微波五个波段中,超短波(波长10~1米和微波(波长1米以下具有传输信息容量大、稳定可靠等显著优点,因此适于远距离通信。

不过,超短波和微波也有缺点,它们只能在“视距”范围内直线传播。也就是说,只有在能看见天线发射塔的地方,才能接收到它们发射出来的电波;而一旦发射塔被高山阻隔或处于地平线之下,电波就裹足不前了。电视台播放的节目只能传送方圆六七十千米,就是这个道理。

为了让优秀的信使——超短波和微波传播得更远,人们给它们建立起“驿站”——每隔50千米左右建造起一个中继通信站。每个中继通信站都有收信机、发信机和天线铁塔。电波通过中继通信站的接力,便可向远方传播开来。在地面上建造中继站最大的问题是造价昂贵。要把北京的电视节目传送到上海,须建造十几个中继站。此外,海面上无法建造中继站,洲际通信只能望洋兴叹。需要寻找理想的“驿站”。人们首先想到了飞机,飞机在万米以上的高空翱翔,若把中继通信站建立在它的上面,就等于把发射塔建到几万米的高度。这样,电波覆盖地面的面积大多了。但是,飞机终归要返回地面,在空中是扎不了“根”的。

人们又想到了月亮。月亮是地球的天然卫星,用它作“驿站”,可以向半个地球反射回波。1946年,美国人进行了雷达接收月球表面回波试验。结果是,由于月亮本身要吸收电波的一部分能量,加之干扰大,回波信号很弱且不清晰。再有,月亮距地球38万多千米,电波往返路程约77万千米,会使信息延误两秒半钟。看来,月亮“驿站”也很不理想。

人造卫星上天后,人们寄希望于它。1960年8月美国发射用镀铝塑料薄膜制成的气球信号“回声1号”,1963年3月又发射“西福特”卫星把偶极子带施放在高空上,用以反射通信卫星。与月亮一样,气球卫星、偶极子带均属无源通信卫星,它们不能补偿电波的空间损耗,所以实用价值不大。

从1958年起,曾先后发射过一些不同类型的有源通信卫星。与无源通信卫星不同,有源通信卫星内部具有产生无线电波的能源,它接收到微弱的电波信号后,再把它变成大功率的信号发回地面。不过这些卫星在天空中都不是“固定”的,地面接收天线要随时跟踪卫星的行迹。直到1963年7月,第一颗地球同步轨道通信卫星发射成功,终于为超短波和微波找到了最理想的“驿站”。

它距地面35860千米。高,当然地球上能“看见”它的区域就大了,也就是电波的覆盖面积大了。一颗同步卫星覆盖面积为1亿7千万平方千米,约为地球表面的三分之一。覆盖面积大,意味着通信距离远。在覆盖区内,无论是地面还是天空,也无论是海上还是山谷,都能够进行通信。如果在地球同步轨道上均布三至四颗通信卫星,便可实现除南、北两极之外的全球通信了。

地球同步轨道通信卫星的另一个特点是固定。它位于地球赤道的上空,以每秒3.07千米的速度自西向东绕地球作圆周运动。环绕地球一周的时间为23小时56分4秒,与地球自转一周的时间恰好相等。从地面上看去,它好像“挂”在空中一样,所以又称为“定点卫星”,其轨道又称为“静止轨道”。由于“定点”和“静止”,地面站的天线就不必跟踪它而整天摇头摆尾了。

通信卫星技术的发展是异常迅速的,从1945年英国科学家克拉克提出向地球同步轨道发射卫星进行全球通信的设想,到1963年同步卫星首次进行实验性通信,前后不过20年。特别是近十多年来,通信卫星技术更是日新月异,无论是在通信容量方面,还是在转发器辐射功率及卫星使用寿命等方面,都有了长足的发展。

今天,借助于通信卫星,人们能够和远隔重洋的亲人通话、通电报;从电视上观看世界新闻、体育比赛;传输报纸整个版面,传送各种数据资料;医生给万里之遥的病人诊断,部队的将领指挥千里之外的战争……总之,通信卫星给人类的社会活动和日常生活带来巨大的变化。

同类推荐
  • 科学创造精彩

    科学创造精彩

    《青少年科学知识精粹文库》全方位地展示科学创新发展的方方面面以及科学家的完整形象,尽量避免像教科书那样平铺直叙地展现科学技术的“一般知识”。
  • 越玩越聪明的印度数学全集

    越玩越聪明的印度数学全集

    本书共分为三大部分,每一部分又包含若干小节,当然每一部分都有加减乘除的相关运算,内容则由浅入深。也许开始的时候,你会不适应。不适应从右向左的运算方法,不适应在运算过程中用加法替代减法运算,不适应古老的结网记数法,更不知道在做除法的时候会用整数的余数来算数学式的商和余数。
  • 世界科技百科:宇宙时空

    世界科技百科:宇宙时空

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。
  • 电视的奥秘与巧用

    电视的奥秘与巧用

    本书介绍了电视的品种功能、节目的种类、电视机的选用、保养和看电视与老幼身心健康的关系等。
  • 科学伴你行—气候解析

    科学伴你行—气候解析

    本书主要内容包括以下几方面:气候解析、气象预测、气象技术、气象开发、气候变迁、气象灾害。
热门推荐
  • 异界之混沌轩辕

    异界之混沌轩辕

    姬天凌本是华夏古武世家天才弟子,因华夏考古队发现一疑似轩辕剑的剑冢,特请轩辕后人的古武世家姬家子弟前来相助,不料下冢时发生异变,姬家派遣来的所有人吸入了诡异的毒气,身死道消;而姬天凌醒来时,发现自己来到了一个陌生却又熟悉的环境,这里像极了古武界,但却更加辽阔,大大小小的门派统治着这片大地!强者才有话语权便是这里的真实写照!来到异世大陆后,却被命运的安排成为了轩辕剑之主,承担着救世的重担!在轩辕剑剑灵(一位半神强者)的指导下,以自身修习,掌握混沌,迈过一步步的艰难险阻,铲除着迫害异世界的邪修!并且向着混沌的最终点前进!
  • 妖孽奶爸在花都

    妖孽奶爸在花都

    他归来地球,却遭遇天雷仙劫,肉身尽毁。凭借一丝元神,他附身到一年轻男子身上。于是,他接盘成了少妇老公,还成了萌娃奶爸……
  • 京城蓝调

    京城蓝调

    20世纪30年代的京城!一部发生在动荡年代里关于爱情和命运的史诗。冷嘲热讽的嘴角微微上扬,敏锐的双眸散发着似能洞察一切的光芒,对于这样的他来说,结婚是不必要的,更加不会在意被父亲的政治手段利用的未婚妻是谁。但在遇上那个长得像丫头的洪君之后……男子装扮下,依然掩盖不住她那清秀淡雅的气质。她并不关心什么是救国运动,因为堂哥近永卷着赞助金逃去了上海,家庭陷入窘境,她必须挺身而出,代替堂哥上大学。在和近永取得联系之前,文英一直伪装成男子生活。可是自从遇到益尚之后,她的人生就开始了翻天覆地的变化。
  • 萝莉护卫队队长

    萝莉护卫队队长

    进入腊月,南城的雪下的非常大。连续几天的落雪,整个城市都要被大雪掩埋。
  • 四艺群侠传

    四艺群侠传

    前世风云今朝雨,异武奇兵掣掀涛。莫怪印血生肆意,琴棋书画道中局。
  • 踏九幽

    踏九幽

    既生我,又欲何故弃我?家族荣辱,誓问苍天,轮回之道,由我不由天!
  • 离骚天下

    离骚天下

    七岁那年,代离跟着母亲被驱逐出傅家,并被剥夺了姓氏,被冠以贱种得称号。七岁那年,代离莫名其妙被绑架,然后被类似鬼魂一样得东西咬了一口。11年后,一个美得不像话,非人似鬼一样得男人出现在她眼前,对她说,“我们定一个契约吧”“你是要我包养你?!!!!”代离按住心口震惊道 ̄□ ̄||美男淡定说道,“你想得美!是互惠互利,共同进步!”不是包养?那就是魔鬼契约了!
  • 那天我在考场上见了一个女孩

    那天我在考场上见了一个女孩

    那天我在考场上见了一个女孩,然后......
  • 世界最具趣味的发明

    世界最具趣味的发明

    发明并不是“高不可攀”的东西。本书重在激励读者刻苦学习,不断创新。此外,在启发之余,本书每一篇的开头都将关键的主题词提炼出来,便于读者记忆与搜索。当你也具备了一双敏锐的眼睛,一个思想活跃的头脑,一股坚忍不拔的钻研劲头,一颗奉献之心,即便你不去做发明家,你在学习上,或任何工作岗位上都会受益无穷的。正因为这样,本书将是每一个孩子,甚至每一个成年人都值得一读的好书。
  • 红尘终有仙

    红尘终有仙

    人道渺渺。仙道莽莽。鬼道乐兮。当人生门。仙道贵生。鬼道贵终。