师:同学们,大家好。今天我们一起来学习初中七年级广州版综合实践活动劳动教育第五单元第三节——天线阵列系统模型制作。首先,我们来看本节课的学习目标:了解什么是天线阵列系统,明确传统天线阵列系统与大规模天线阵列系统的主要区别;学会制作简易的传统天线阵列系统与大规模天线阵列系统的外观模型。

  上一节课我们学习了5G与人们的生活,了解了5G技术的发展概览,对5G技术有了一定认识。下面,我们通过一个小视频简单回顾一下:什么是5G技术?它具有什么特点?又是如何改变我们生活的呢?

  (播放视频)

  师:5G是第五代移动通信技术的简称。1G时,我们能用手机打电话;2G时,能互发短信;3G时,可以上网看图片;4G时,能看视频和直播。那么5G将带来什么样的改变?5G采用了大规模天线、超密集组网、新型多址技术、多频谱接入及新型网络架构等关键技术,从而实现了三大特点:超高速率、超低时延、超高密度。根据规划,5G下行峰值速率未来可以高达每秒20G比特,是4G的20倍,下载一部4K高清电影不到2秒钟。如果说3G是汽车速度,4G是飞机速度,那么5G就是火箭般的速度。5G的时延未来将低达一毫秒,是4G的1%,是3G的1/200。人类最快的眨眼速度是200毫秒,也就是说在你一眨眼的时间,5G已经可以往返处理100次。如果比作百米赛跑,发令枪一响,4G刚抬起一只脚,5G已经跑了100个来回。低时延,让观看视频不再卡顿,玩游戏总是快人一步,更让那些对响应速度要求极高的自动驾驶、远程机器人操控、虚拟现实交互成为可能。5G还可以支持超高密度物联网终端连接,每平方公里连接的物联网终端数量将达到100万,超过4G的10倍。你身边的一切,从汽车、自行车、冰箱、空调、电饭锅,到水表、煤气表,甚至桌椅、花瓶,未来都将轻松联网,尽在你的掌握。如果说4G解决了人与人的连接,创造了移动互联网时代,那么5G将不仅提升人与人的连接速度,更将解决人与物、物与物的连接,与各行各业深度融合,实现智能汽车、数字家庭、工业制造、智慧城市、智慧医疗等,带来前所未有的产业革命,开启万物智联的新时代。5G改变社会。

  师:同学们,在刚才的视频中提到5G技术具有哪三大特点,大家还记得吗?

  生:5G技术的三大特点分别是超高速率、超低时延和超高密度。

  师:那5G之所以具有超高速率、超低时延、超高密度的特点,是因为采用了哪些关键技术呢?同学们知道吗?

  生:5G主要采用了大规模天线、超密集组网、新型多址技术、全频谱接入和新型网络架构等关键技术。

  师:在这些关键技术里面,最基础而又最重要的技术就是采用了大规模天线,它能大幅度提高用户体验速率和连接密度,还能降低空口时延。下面我们就来重点了解一下什么是大规模天线?大规模天线就是大规模天线阵列系统。那什么是天线阵列系统呢?天线阵列系统就是由许多相同的单个天线按照一定的规律排列组成的天线系统,又称为天线阵。如图片中所示,天线阵列系统又分为传统天线阵列系统和大规模天线阵列系统。4G时代使用的就是传统的天线阵列系统,而到了5G时代,我们采用的则是大规模的天线阵列系统,它能大大地提升通讯的能力和通讯的质量。那传统天线阵列系统与大规模天线阵列系统相比,两者之间有什么主要区别呢?

  生:两者的主要区别就在于天线数量的不同,传统天线阵列系统的天线数量小于8个,而大规模天线阵列系统的天线数量大于64个。

  师:天线阵列系统的研究和应用大大地促进了通讯技术的发展,深刻地改变着我们的生活。对于这样的一项新技术,相信同学们一定充满好奇。但对于我们七年级的同学来说,以目前所掌握的基础知识,可能还难以理解天线阵列系统的内部结构和工作原理,而天线阵列系统的外观、外形结构却并不复杂,我们甚至可以根据教材所提供的示意图把天线阵列系统的外观模型制作出来。下面老师就带领同学们一起学习制作简易的天线阵列系统外观模型,学习制作一个8天线的传统天线阵列系统和一个64天线的大规模天线阵列系统对比模型。

  要把天线阵列系统外观模型制作出来,关键是要弄清楚外观模型的结构包括哪几部分,然后根据结构选择合适的材料去进行制作。一个天线阵列系统外观模型的结构应该包括以下几个部分:天线、底板、支架、底座。特别要对支架和底座进行说明,如果我们制作的是这种双角的支架,由于它无法单独竖立起来,那么我们就要给它添加一个底座,让它能竖立起来;如果我们做的是这种多角支架,由于它可以单独竖立起来,我们就无需另外制作底座了。

  根据刚才外观模型的四个部分,老师这次选用了以下材料来制作模型,包括图钉、一次性筷子和KT板。我们用图钉来模拟天线,用一次性筷子制作支架,用KT板制作天线底板和底座。下面请同学们观看视频,学习如何制作天线阵列系统的外观模型。

  (播放视频)

  师:各位同学大家好,今天我们一起来学习天线阵列系统模型的制作,这次我们要制作一个8天线的传统天线阵列系统模型和一个64天线的大规模天线阵列系统模型。下面我们先来看看制作模型所需要的材料,分别有图钉、一次性筷子和一块大的KT板。我们在制作模型的时候需要用到一些工具,分别有剪刀、戒刀、油性笔、尺子和万能胶水。下面我们就开始制作天线阵列系统模型。

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《7年级上册综合实践 天线阵列系统模型制作 逐字稿-4,071字 第5版》.docx
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