第五章通訊科技館的發展介紹(2 / 3)

Rockwell的設計師則認為,未來的電話亭造型猶如玻璃試管,將電話卡或者現金插入後,就可以通過無線電傳輸進行視頻通話。當它閑置的時候,就飄浮在空中,成為城市的一道風景;當它被占用時,電話亭就變得不再透明,從外部看不到裏麵通話者的舉動。

5電話雨傘

TheBouroullecs兄弟喜歡通過改造現存事物,從而賦予它們意想不到的用途。他們更願意以“公共雨傘”來稱呼他們眼中的公共電話。移動電話可以裝在雨傘的把柄上,傘尖兒充當天線。在使用者通話時,雨傘不僅可以防雨、防曬,而且能夠隔離噪音和大街上的其他喧囂。

6微波接力通信

人們對微波接力通信可能不大熟悉。其實上,雷達和通信衛星都是利用微波來進行無線電通信的。

眾所周知,微波屬於電磁波,它包括長波、中波和短波。科學家發現,微波頻段的帶非常寬,幾乎是全部長波、中波和短波頻段總和的1000倍。因此,微波波段可傳送大容量高速率的信息。一般短波通信設備,隻能容納幾個話路同時通信,但是一套微波設備能夠讓幾千個話路同時工作。這在目前無線電頻道擁擠的情況下,是十分難得的優點。

但是,微波隻能視距傳播。也就是說,傳輸距離隻能限製在兩點看得見的範圍內。即使將發射天線架設在50米的高處,一樣會被地球的凸出部分攔隔住,傳輸距離隻有50千米。

為了讓微波跑得更遠些,科學家們想到了“接力賽跑”的辦法。人們每隔四五十千米,就建立一個微波中繼站。就這樣,一站接一站地傳送下去,實現了遠距離通信。

微波中繼通信的主要解決城市與城市之間、地區與地區之間的大容量信息傳輸問題,主要用於長途電話及電視節目的傳輸。在某些工礦企業,如:石油、電力、鐵路等部門還建立微波中繼通信路線來傳輸遙控、遙測及各種業務信號。

7飛艇通信

飛艇通信也稱做同溫層氣球無線通信,它是利用飄浮在地球上空的飛艇,在該艇上裝載通信設備,實現信息的傳輸或轉發。其作用與衛星通信的星上轉發器或地麵微波通信的中繼站相同。如果在空中多布置一些通信飛艇,就可以達到全球覆蓋,從而實現全球通信。以前用飛艇通信之所以都失敗,主要是人們沒有能力將飛艇固定住。據科學家探測,地球上空18~24千米處的平均風速為10米/秒,最大陣風風速達40米/秒。如果飛艇被高空氣流吹走,地麵上的人就不能用它來轉發無線信號了。近年來,隨著科學技術的發展,美國研究出電暈離子推進器,解決了飛艇抵禦風力、保持平衡的問題,使飛艇通信的夢想變成現實。

飛艇通信的無線頻段屬於毫米波,介於微波與光波之間。所以,飛艇通信的手機可以做得非常小,使用很小的天線,就能夠獲得很強的信號。通信飛艇固定在城市的上方,可覆蓋地麵範圍約19萬平方公裏,相當於十個北京城或一個河北省那麼大。它的容量也非常龐大。如果在100千米半徑的城市範圍內,它可產生700至1000個點波束,可供100萬人同時打電話,或接入互聯網,在網上通信。而同樣情況下,低軌衛星隻能產生6至9個點波束。由此看出,它的信道容量是低軌衛星的100倍。

8激光通信

激光通信是利用激光傳輸信息的通信方式。

一般說來,在沒有外加光源時,電子從高能級自發躍遷到低能級上來的現象稱為自發躍遷。在自發躍遷過程中有一種是以光的形式釋放的能量,向外輻射光子,於是就產生了光。在自發輻射過程中產生的光子沒有統一的步調,不僅輻射光子的時間有先有後,波長有長有短,而且傳播方向也不一致,這些都是普通光。另有一種光卻截然不同,它的光子猶如一支組織性強、訓練有素、紀律嚴明的大軍,發出的光頻率、振動方向和傳播方向完全相同——這就是激光。

激光通信的主要優點是:頻帶寬,通信容量大,可以進行多路通信;頻率極高、光束極細、方向性好,對方隻有在光斑範圍內才能接收到信號,所以很難幹擾和被截獲,也不受電磁幹擾,傳輸質量好;甚至原子彈爆炸所產生的頻率低於激光頻率的強電磁脈衝,對激光也無幹擾能力;激光信號在光導纖維傳輸時不向外輻射到大氣空間;傳輸時因波束很窄、方向性很強不易被截獲,保密性好;由於激光在接近真空的空間環境中幾乎不衰減,采用小功率激光器就能進行遠距離通信。激光通信所用的設備與相同通信容量的微波通信設備和電纜通信設備相比,不需要大型天線或金屬電纜,體積小、重量輕,節省金屬,造價低。激光通信可以用於地麵通信、空對潛通信和宇宙通信。