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        通信真奇妙

        2020-12-23 04:49蒲艾
        學(xué)與玩 2020年11期
        關(guān)鍵詞:對準(zhǔn)衛(wèi)星通信流星

        蒲艾

        衛(wèi)星通信、光纖通信、波導(dǎo)通信、電纜通信、架空明線通信......現(xiàn)代通信技術(shù)層出不窮,各顯神通。不過,還有一些奇特的通信方式,雖然鮮為人知,但也開始嶄露頭角,受到通信專家青睞,它們是——

        氣球通信

        在伊朗南部廣漠的牧場上空,一顆碩大無朋的氣球冉冉升起。這是在利用氣球進(jìn)行通信,能讓這個地區(qū)幾十萬牧民每天收到16小時以上的電視和調(diào)頻廣播節(jié)目,還能接通電話,互致問候。

        氣球通信與衛(wèi)星通信有異曲同工之妙,通信氣球高懸空中,通過懸掛在氣球上的收發(fā)設(shè)備,中繼轉(zhuǎn)接無線電信號,通信覆蓋范圍可達(dá)10多萬平方公里,就像一顆低空人造衛(wèi)星。這種“衛(wèi)星”便宜,特別適宜疆土不大的發(fā)展中國家使用。像尼日利亞,用10個這樣的通信氣球,就能在全國90%以上的地區(qū)建立起四通八達(dá)的通信網(wǎng)絡(luò)。

        月面通信

        夜空,一輪明月高懸,散發(fā)出熠熠銀光,使人浮想聯(lián)翩。人們能利用月亮來進(jìn)行通信嗎?

        美國海軍通信研究所的專家們認(rèn)為,月亮是一個天然的反射體,既然它能反射無線電雷達(dá)信號,也一定能反射無線電通信信號。于是,他們率先在美國東部的華盛頓和西部的夏威夷兩地間進(jìn)行了試驗——利用強(qiáng)大的發(fā)送設(shè)備對準(zhǔn)月亮,發(fā)射出載有通信信號的無線電波。與此同時,兩地在高靈敏度接收機(jī)上也分別接收到了由對方發(fā)出、經(jīng)月亮表面反射而來的無線電波,使得華盛頓與夏威夷相隔千里一線牽,瞬間就打通了電話。

        隨后的試驗更令人鼓舞。其中,最遠(yuǎn)距離的一次月面通信,是在瑞典和新西蘭之間進(jìn)行的,距離達(dá)到了17700公里。那次通信在接收端使用的天線是特制的,天線的“振子”多達(dá)160余根,比民用電視室外魚骨形天線要多出10多倍。

        流星余跡通信

        茫茫太空,每天有數(shù)以千萬計的流星游弋。成群結(jié)隊的流星劃破長空,在地球大氣層內(nèi),以每秒鐘幾十萬公里的極高速度隕落。隕落時,它們會與周圍空氣中的分子發(fā)生劇烈摩擦和碰撞,產(chǎn)生極高溫度,使空氣發(fā)生電離,形成一條長幾十公里、直徑幾十米的電離氣體柱,這就是流星余跡。

        流星余跡從天而降,雖遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及環(huán)繞地球的電離層大,卻也能較好地反射30到100兆赫的無線電波,在無線電短波通信中大顯身手。這是一種短暫的快速通信。一旦天空中出現(xiàn)適合通信的流星余跡,發(fā)送端就會自動把無線電波對準(zhǔn)流星余跡快速發(fā)射,通過流星余跡的反射作用,使遠(yuǎn)在幾百、幾千公里外的地方接收到無線電信號。

        你知道嗎?世界上第一條流星余跡通信線路建在加拿大,它有1050公里長,能夠傳送軍用電報和電話。如今,流星余跡通信不僅包括電報和電話,還能傳送圖片和電視圖像,在通信領(lǐng)域大有用武之地呢!

        對流層散射通信

        “太陽上出現(xiàn)特大黑子!”在衛(wèi)星通信還未誕生前,對通信部門來說,這個消息無疑是駭人聽聞的。這是因為,太陽黑子對地面無線電通信,尤其是短波國際長途通信,威脅極大,會給通信帶來嚴(yán)重的干擾,甚至迫使通信中斷。

        然而,美國有一條長達(dá)2600公里月亮表面可以反射無線電波的通信線路,即使太陽上爆發(fā)了特大黑子,通信依然暢通無阻,因為它是在對流層進(jìn)行的散射通信。對流層是地球大氣層中的最低層,那里氣流湍急,似一個個劇烈轉(zhuǎn)動的旋渦,這就造成了對流層中各點處的介質(zhì)特性懸殊的差異。若對準(zhǔn)對流層發(fā)射無線電波,有一部分無線電波會呈傘狀反射回來,從而讓遠(yuǎn)在幾百公里外的地方接收到。

        對流層散射通信的最大優(yōu)點是不怕“天電”干擾,不僅太陽黑子爆發(fā)對它毫無影響,即使碰到強(qiáng)烈的磁暴和極光,或者猛烈的核爆炸,它也照樣能“我行我素”,保持通信暢通。這種優(yōu)異的特性,深得通信部門青睞。

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