Question

衛星通信系統由衛星和地面站兩部分組成．衛星在空中起中繼站的作用，即把地面站發上來的電磁波放大后再返送回另一地面站．地面站則是衛星系統與地面公眾網的接口，地面用戶通過地面站出入衛星系統形成線路．由于衛星靜止在赤道上空3600km，它繞地球一周時間恰好與地球自轉一周（23h 56min 4s）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是1～10GHz頻段，即微波頻段．
（1）關于同步衛星，以下說法中正確的是

A

．
A．同步衛星的轉動周期和地球的自轉周期相同
B．同步衛星和月球一樣每天繞地球一周
C．同步衛星固定在空中一直不動
D．作為傳播微波的中繼站，地球上空的同步衛星越多越好
（2）頻率為1～10GHz的微波對應的波長是多少？

Answer 1

分析：（1）所謂地球同步衛星，即指衛星繞地球轉動的周期與地球的自轉周期相同，與地球同步轉動，且在赤道上空的某地，站在地球上觀看（以地球本身為參照物）它在空中的位置是固定不動的，所以它可以代替微波中繼站來進行電磁波的中轉作用．全世界只要有三顆這樣的衛星（當然位置要選定好）就可以滿足全世界的需求．
（2）根據λ=

c

f

求出頻率為1 GHz～10 GHz的微波對應的波長．

解答：解：A、同步衛星的轉動周期和地球的自轉周期相同，與地球同步轉動，故本選項正確；
B、月球不是每天繞地球一周，是30天，故本選項錯誤；
C、站在地球上觀看（以地球本身為參照物），同步衛星在空中的位置是固定不動，如果選擇參照物不是地球，那么此結論就是錯誤的，故本選項錯誤；
D、同步通通信衛星做為傳播微波的中繼站，地球上只要有3顆就能覆蓋全世界，并非是越多越好故本選項錯誤．
（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．
故答案為：（1）A；（2）頻率為1GHz～10GHz的微波對應的波長是0.03m～0.3m之間．

點評：此題不僅僅考查運動與靜止的相對性，還要求學生了解地球同步衛星的有關知識，以及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．