Question

【題目】閱讀《5G時代》，回答問題。

5G時代

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創造未來”為主題，以“國際化、高端化、專業化”為特色，以推進國內外5G應用發展為主線，推出了“智慧城市”、“智慧交通”、“智能制造”、“智慧醫療”等六大主題展覽，以及5G仿生機器狗等“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的簡稱，是最新一代蜂窩移動通信技術。它的性能目標是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接，也是繼4G系統之后的延伸。5G網絡的優勢，在于數據傳輸速率遠遠高于以往的蜂窩網絡，比當前的有線互聯網還要快。另一個優點是較低的網絡延遲，響應時間低于1毫秒。由于數據傳輸更快，5G網絡將不僅僅能為手機用戶提供服務，而且還將成為家庭和辦公網絡的提供商，與有線網絡提供商形成競爭。

博大精深的無線通信技術中的奧秘是什么呢？它全部都蘊含在物理學的基本公式“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，頻率越高，波長越短，越趨近于直線傳播，繞射能力越差，在傳播介質中的衰減也越大。

由于5G技術采用了高頻段傳輸，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域的5G基站的數量。全國已經建設5G基站11.3萬個，將來會更多，將來我們身邊將會出現很多的“微基站”、“天線陣列”，這樣同一基站下的兩個用戶就可以不通過基站直接實現手機間的傳輸。

5G的應用并不僅僅局限于消費端，更廣闊的市場在于工業互聯網領域的應用，如5G智慧工廠、自動駕駛等。目前，自動駕駛是市場焦點之一，車輛利用5G通訊網絡可在一、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，中國聯通已與中國商飛共同打造了5G智慧工廠，實現了飛機制造質量、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通訊網絡可在一、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、超聲波

B．串聯、電磁波

C．并聯、超聲波

D．并聯、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）的電磁波進行5G商用的頻段試驗，其中1GHz=109Hz，請利用短文中的知識，計算5G商用電磁波的波長為_______ m。

（3）5G技術高頻段傳輸數據遇到的困難是什么______？

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]根據生活經驗可知，交通指示燈中的三個燈不會同時亮，即可以單獨工作，且工作時互不影響，所以可以判斷出三種顏色指示燈是并聯的；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技術高頻段傳輸數據遇到的困難是傳輸距離大幅縮短，覆蓋能力大幅減弱。