题目内容

卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成.卫星在空中起中继站的作用,即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站.地面站则是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户通过地面站出入卫星系统形成链路.由于同步卫星在赤道上空36 000km,它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周时间(23h 56min 4s)一致,从地面看上去如同静止不动.3颗相距120°的卫星就能覆盖整个赤道圆周.故卫星通信易于实现越洋和洲际通信,最适合卫星通信的频率是1-10GHz频段,即微波频段.
(1)卫星通信是远距离的无线通信,要从卫星上接收信号必须在地面上建立
地面站
地面站
.
(2)关于同步卫星,以下说法中正确的是
A
A

A.同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同
B.同步卫星和月球一样每天绕地球一周
C.同步卫星固定在空中一直不动
D.作为传播微波的中继站,地球上空的同步卫星越多越好
(3)频率为1~10GHz的电磁波对应的波长是多少?
(4)赤道上的地面站向卫星发射信号需要多长时间?
分析:(1)根据材料中的“卫星通信是远距离的无线通信,要从卫星上接收信号必须在地面上建立”可得出答案.
(2)所谓地球同步卫星,即指卫星绕地球转动的周期与地球的自转周期相同,与地球同步转动,且在赤道上空的某地,站在地球上观看(以地球本身为参照物)它在空中的位置是固定不动的,所以它可以代替微波中继站来进行电磁波的中转作用.全世界只要有三颗这样的卫星(当然位置要选定好)就可以满足全世界的需求.
(3)根据λ=
c
f
求出频率为1GHz~10GHz的微波对应的波长;
(4)根据t=
s
v
即可求出赤道上的地面站向卫星发射信号需要经过的时间;
解答:解:(1)阅读材料可知,卫星通信是远距离的无线通信,要从卫星上接收信号必须在地面上建立地面站.
(2)A、同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同,与地球同步转动,故本选项正确;
B、月球不是每天绕地球一周,是30天,故本选项错误;
C、站在地球上观看(以地球本身为参照物),同步卫星在空中的位置是固定不动,如果选择参照物不是地球,那么此结论就是错误的,故本选项错误;
D、同步通通信卫星做为传播微波的中继站,地球上只要有3颗就能覆盖全世界,故本选项错误.
根据λ=
c
f
得
频率为1GHz的微波对应的波长:
λ1=
3.0×108m/s
109Hz
=0.3m;
频率为10GHz的微波对应的波长:
λ2=
3.0×108m/s
1010Hz
=0.03m.
(4)赤道上的地面站向卫星发射信号需要经过的时间:
t=
s
v
=
3.6×107m
3.0×108m/s
=0.12s.
故答案为:(1)地面站;(2)A;
(3)频率为1-10GHz的电磁波对应的波长是0.3m~0.03m.
(4)赤道上的地面站向卫星发射信号需要0.12s的时间.
点评:此题不仅仅考查波长、波速、频率公式的计算,速度公式的计算,还要求学生了解地球同步卫星的有关知识,例如:它可以代替微波中继站来进行电磁波的中转作用.全世界只要有三颗这样的卫星(当然位置要选定好)就可以满足全世界的需求.
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