Question

为什么微波能进行远距离通信

Answer 1

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。