Question

請(qǐng)仔細(xì)閱讀下文，按要求回答問題．
同步通信衛(wèi)星工作的基本原理如圖所示．衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成．衛(wèi)星在空中把地球站發(fā)射上來的電磁波放大后再返送回另一地球站．地球站則是衛(wèi)星系統(tǒng)與地面公眾網(wǎng)的接口，地面用戶通過地球站出入衛(wèi)星系統(tǒng)形成鏈路．由于同步通信衛(wèi)星在赤道上空3 600 km，它繞地球一周的時(shí)間恰好與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間一致，從地面看上去如同靜止不動(dòng)一般．三顆相距120°的衛(wèi)星就能覆蓋整個(gè)赤道圓周，故衛(wèi)星通信易于實(shí)現(xiàn)越洋和洲際通信．最適合衛(wèi)星通信的頻率為1 GHz～10 GHz頻段，即微波頻段．通信衛(wèi)星的種類也越來越多，按服務(wù)區(qū)域劃分，有全球、洲際區(qū)域和國內(nèi)通信衛(wèi)星．
（1）地球自轉(zhuǎn)時(shí)間是23h56min4s，則通信用的地球同步衛(wèi)星運(yùn)行一周所用的時(shí)間是（

D

）
A．24h    B．23h 56min    C．24h 4min    D．23h 56min 4s
（2）頻率為1 GHz～10 GHz的微波對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)是

0.03

m～

0.3

m．
（3）赤道上的地面站向衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)需要經(jīng)過的時(shí)間為

0.012

S．
（4）如圖所示，地球站1和地球站2間的通信，同步通信衛(wèi)星起的是

中繼站

的作用．

Answer 1

分析：（1）地球同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期相同，所以看起來好像是靜止不動(dòng)的；
（2）根據(jù)λ=

c

f

求出頻率為1 GHz～10 GHz的微波對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)；
（3）根據(jù)t=

s

v

即可求出赤道上的地面站向衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)需要經(jīng)過的時(shí)間；
（4）地球站和地球站間的通信，是用通信衛(wèi)星作為中繼站工作的．

解答：解：（1）通信用的地球同步衛(wèi)星之所以是靜止不動(dòng)的，是因?yàn)榈厍蛲�步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期相同，都是23h56min4s．
（2）根據(jù)λ=

c

f

得
頻率為1GHz的微波對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)：
λ₁=

3.0×108m/s

109Hz

=0.3m；
頻率為10GHz的微波對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)：
λ₂=

3.0×108m/s

1010Hz

=0.03m．
（3）赤道上的地面站向衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)需要經(jīng)過的時(shí)間：
t=

s

v

=

3.6×106m

3.0×108m/s

=0.012s．
（4）地球站之間的通信，是靠中繼站同步通信衛(wèi)星來工作的．
故答案為：（1）D；（2）0.03m～0.3m；（3）0.012s；（4）中繼站．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生對(duì)速度公式及波長(zhǎng)、波速、頻率公式的計(jì)算，是一道基礎(chǔ)題．