Question

請仔細閱讀下文，按要求回答問題．
同步通信衛星工作的基本原理如圖所示．衛星通信系統由衛星和地球站兩部分組成．衛星在空中把地球站發射上來的電磁波放大后再返送回另一地球站．地球站則是衛星系統與地面公眾網的接口，地面用戶通過地球站出入衛星系統形成鏈路．由于同步通信衛星在赤道上空3 600 km，它繞地球一周的時間恰好與地球自轉一周的時間一致，從地面看上去如同靜止不動一般．三顆相距120°的衛星就能覆蓋整個赤道圓周，故衛星通信易于實現越洋和洲際通信．最適合衛星通信的頻率為1 GHz～10 GHz頻段，即微波頻段．通信衛星的種類也越來越多，按服務區域劃分，有全球、洲際區域和國內通信衛星．
（1）地球自轉時間是23h56min4s，則通信用的地球同步衛星運行一周所用的時間是（

D

）
A．24h    B．23h 56min    C．24h 4min    D．23h 56min 4s
（2）頻率為1 GHz～10 GHz的微波對應的波長是

0.03

m～

0.3

m．
（3）赤道上的地面站向衛星發射信號需要經過的時間為

0.012

S．
（4）如圖所示，地球站1和地球站2間的通信，同步通信衛星起的是

中繼站

的作用．

Answer 1

分析：（1）地球同步衛星繞地球轉動的周期跟地球自轉的周期相同，所以看起來好像是靜止不動的；
（2）根據λ=

c

f

求出頻率為1 GHz～10 GHz的微波對應的波長；
（3）根據t=

s

v

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

解答：解：（1）通信用的地球同步衛星之所以是靜止不動的，是因為地球同步衛星繞地球轉動的周期跟地球自轉的周期相同，都是23h56min4s．
（2）根據λ=

c

f

得
頻率為1GHz的微波對應的波長：
λ₁=

3.0×108m/s

109Hz

=0.3m；
頻率為10GHz的微波對應的波長：
λ₂=

3.0×108m/s

1010Hz

=0.03m．
（3）赤道上的地面站向衛星發射信號需要經過的時間：
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星來工作的．
故答案為：（1）D；（2）0.03m～0.3m；（3）0.012s；（4）中繼站．

點評：本題主要考查學生對速度公式及波長、波速、頻率公式的計算，是一道基礎題．