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有线的无线电通信

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:在微波接力通信发展中,从分米波到厘米波,人们不断发掘波长更短的波段,目前,毫米波这个“后起之秀”,成了微波接力通信中的“新宠”。这个专为毫米波传送而设的“特别通道”叫波导管,而由波导管、发射站和接收站所组成的保护系统叫波导通信系统。有了这个万无一失的保护系统,毫米波可以尽情地奔跑、传递了。

在微波接力通信发展中,从分米波到厘米波,人们不断发掘波长更短的波段,目前,毫米波这个“后起之秀”,成了微波接力通信中的“新宠”。

别看“毫米波”波长很短,它可厉害着呢。毫米波是目前人们开发出来容量最大、速度最快的一种微波。

因为波束越窄,信号的保密性就越强,容量就越大。原理就像电灯和激光手电筒,当我们想要直接聚焦一点的时候,手电筒比电灯更能集中光力。因此,从信号传送的角度上讲,毫米波绝对是略胜一筹的。

不过,人无完人,毫米波也一样,它也有缺点,由于体形“娇小玲珑”,所以毫米波非常“脆弱”。它到底有多脆弱呢?大自然中存在的水蒸气,如云、雾等都能大大削弱毫米波的能量,雨水甚至能改变毫米波的传播方向,一场常见的暴雨就足以将毫米波通信完全切断!

如果无法克服毫米波的脆弱,人们将无法使用毫米波。

幸好,早在1936年,一名美国科学家尝试利用一根内径为12.5厘米的圆金属管来传输波长为9厘米的电磁波,结果,电磁波成功被输送出260米之外。这证明,电磁波是可以利用金属管进行传输的。

于是科学家“照葫芦画瓢”尝试用金属管来传送毫米波。他们将一根根5米长、内径为60毫米的圆波导管串联起来,埋在地下1.2米的深处,形成专为毫米波而设的“特别通道”。然后在“特别通道”的起点和终点分别设置发射站和接收站,其间每隔一段距离设置一个中继站,从而组成了一个完整的毫米波传送系统。

这个专为毫米波传送而设的“特别通道”叫波导管,而由波导管、发射站和接收站所组成的保护系统叫波导通信系统。

有了这个万无一失的保护系统,毫米波可以尽情地奔跑、传递了。它从发射站出发,按照传播指令在“特别通道”里自由地驰骋,直接奔向目的地接收站。如果需要跑的路程比较远的话,毫米波还会在中途到中继站进行信号加强,“补充一下体力”,以便继续跑向远方的接收站。

所以,有线的无线电通信——毫米波波导通信很快便成了通信技术发展的“明日之星”。

你知道吗

毫米波是一种波长为1~10毫米的电磁波,它位于微波和远红外线互相交叠的波长范围,因此具备微波和远红外线两种波普的特点。主要可以应用于通信、雷达、遥感技术、临床医学和射电天文学等领域。

智慧林

1 “波长”是指波在一个振动周期内传播的距离,代表同一个传播方向中,相邻两个振动位相中相同点之间的距离。因此,从原理上讲,波长越长的电磁波能传播的距离应该更远才对,可为什么后来科学家们发现,短波、超短波甚至微波这些波长短的电磁波反而会比波长长的电磁波传播得更远呢?

2 “激光”作为一种信息运载能力强的电磁波,除了被应用在通信科技中,生活中什么领域还用到“激光”这种电磁波?

3 根据上文的介绍,有线的波导通信和传统有线通信之间,最大的区别是什么?

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