Question

【題目】閱讀《5G時(shí)代》，回答問題。

5G時(shí)代

首屆世界5G大會于2019年11月在北京舉行。本次大會以“5G改變世界，5G創(chuàng)造未來”為主題，以“國際化、高端化、專業(yè)化”為特色，以推進(jìn)國內(nèi)外5G應(yīng)用發(fā)展為主線，推出了“智慧城市”、“智慧交通”、“智能制造”、“智慧醫(yī)療”等六大主題展覽，以及5G仿生機(jī)器狗等“黑科技”，描述了5G為社會和生活帶來的改變。

“5G”代表什么呢？5G是第五代移動通信技術(shù)的簡稱，是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)。它的性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接，也是繼4G系統(tǒng)之后的延伸。5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，在于數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以往的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，比當(dāng)前的有線互聯(lián)網(wǎng)還要快。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是較低的網(wǎng)絡(luò)延遲，響應(yīng)時(shí)間低于1毫秒。由于數(shù)據(jù)傳輸更快，5G網(wǎng)絡(luò)將不僅僅能為手機(jī)用戶提供服務(wù)，而且還將成為家庭和辦公網(wǎng)絡(luò)的提供商，與有線網(wǎng)絡(luò)提供商形成競爭。

博大精深的無線通信技術(shù)中的奧秘是什么呢？它全部都蘊(yùn)含在物理學(xué)的基本公式“c = λ f ”中，即“光速=波長×頻率”，在國際單位制中，波長的單位為“米（m）”，頻率的單位為“赫茲(Hz）”。電磁波的功能特性是由它的頻率決定的，不同頻率的電磁波，有不同的用途。頻率越高，能使用的頻率資源越豐富，其傳輸速率就越高，同時(shí)，頻率越高，波長越短，越趨近于直線傳播，繞射能力越差，在傳播介質(zhì)中的衰減也越大。

由于5G技術(shù)采用了高頻段傳輸，其最大的問題就是傳輸距離大幅縮短，覆蓋能力大幅減弱。為了解決這一問題，需要增加覆蓋同一區(qū)域的5G基站的數(shù)量。全國已經(jīng)建設(shè)5G基站11.3萬個(gè)，將來會更多，將來我們身邊將會出現(xiàn)很多的“微基站”、“天線陣列”，這樣同一基站下的兩個(gè)用戶就可以不通過基站直接實(shí)現(xiàn)手機(jī)間的傳輸。

5G的應(yīng)用并不僅僅局限于消費(fèi)端，更廣闊的市場在于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，如5G智慧工廠、自動駕駛等。目前，自動駕駛是市場焦點(diǎn)之一，車輛利用5G通訊網(wǎng)絡(luò)可在一、兩公里之外提前感知交通信號燈，為無人駕駛提供支持。另外，中國聯(lián)通已與中國商飛共同打造了5G智慧工廠，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)制造質(zhì)量、效率和動力的大幅提升。

閱讀上文，回答下列問題：

（1）車輛利用5G通訊網(wǎng)絡(luò)可在一、兩公里之外提前感知交通信號燈，為無人駕駛提供支持。如圖所示，是用于路口的5G指示燈，則紅黃綠指示燈的連接方式以及5G通訊傳遞信息的形式分別為（________）

A．串聯(lián)、超聲波

B．串聯(lián)、電磁波

C．并聯(lián)、超聲波

D．并聯(lián)、電磁波

（2）電磁波在真空中的傳播速度為___________m/s。若使用頻率為25吉赫茲（GHz）的電磁波進(jìn)行5G商用的頻段試驗(yàn)，其中1GHz=109Hz，請利用短文中的知識，計(jì)算5G商用電磁波的波長為_______ m。

（3）5G技術(shù)高頻段傳輸數(shù)據(jù)遇到的困難是什么______？

Answer 1

【答案】D 3×108 0.012 傳輸距離大幅縮短，覆蓋能力大幅減弱

【解析】

(1)[1]根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知，交通指示燈中的三個(gè)燈不會同時(shí)亮，即可以單獨(dú)工作，且工作時(shí)互不影響，所以可以判斷出三種顏色指示燈是并聯(lián)的；5G通訊是利用電磁波來傳遞信息的；故選D；

(2)[2]電磁波在真空中的傳播速度等于光速，即3×108m/s；

[3]由題意可知，商用電磁波的波長為：

；

(3)[4]由題意可知，5G技術(shù)高頻段傳輸數(shù)據(jù)遇到的困難是傳輸距離大幅縮短，覆蓋能力大幅減弱。