为什么微波能进行远距离通信
微波属于电磁波,微波频段的带宽极宽,一套微波通信设备可以让几千个话路同时工作。此外,微波波束很窄,方向性很强,使用较低的功率就可将信号传得很远,可以减弱通信中互相干扰的现象。由于微波通信的这些优点,就被人们用来进行远距离通信。
说到微波通信,大家也许说不清是怎么回事,可要说到雷达、卫星转播电视节目,大家一定不会陌生。实际上,雷达和通信卫星都是利用微波来发现目标、进行远距离通信的。
那么,为什么让微波担当远距离通信的重任呢?实际上,微波属于电磁波,它和长波、中波、短波都是电磁波家族的成员。科学家发现,微波频段的带宽极宽,它是全部长波、中波和短波频段总和的1000倍。一般短波通信设备,只能容纳几个话路同时通信,而一套微波通信设备可以让几千个话路同时工作。由于电视图像信号占用很宽的频带,因此,传输电视信号非它莫属。此外,微波波束很窄,方向性很强,使用较低的功率就可将信号传得很远,而且,方向性强的好处还在于可以减弱通信中互相干扰的现象。由于微波通信具有频带宽、携带信息量大、受外界干扰小、建站快、投资较少等优点,人们早就想以微波作为通信的传输手段。
但是,微波波长很短,只有1毫米至1米。在传输信号的长途旅行中,它既不像长波那样,遇到障碍物时可以迈开“长腿”,翻山越岭;也不像短波那样,可以利用空中的电离层来回反射电磁波,实现远距离通信。微波具有近似光波的特性,像光线一样,传输路线是径直向前的,而且,它的反跳能力极强,一遇到阻挡物,就被反射回来。因此,微波只能在空中传播。大家知道,地球是圆形的,而微波只能视距传播,不能顺着地球的圆弧传播。也就是说,微波的传输距离只能限制在可以互相看得见的两点这样一个范围内。即使将发射天线架设在40米高的山上,微波也被地球的“大肚子”所阻挡,传输距离只有50多千米。
有没有办法让微波跑得更远呢?
科学家们想到了“接力赛跑”的办法。参加过运动会的同学都很熟悉接力赛跑吧。在竞争激烈的接力赛跑中,小小接力棒在运动员手中传递着,每个人以最快的速度,跑完各自的路程,接力棒被用最快的速度传到终点。为了将信号传送到远方,微波通信也采用了接力赛跑的方式。人们每隔四五十千米,就建立一个微波中继站;一连串的“微波中继站”,就像古代的烽火台一样,每个中继站都有高耸的天线,把上一个中继站的信号接收下来,加以放大,再传送给下一个中继站。就这样,一站接一站地传送下去,实现了远距离的通信。
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