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無線電波
無線電波
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於 2020年1月24日 (五) 10:20 的修訂

無線電波是指在自由空間（包括空氣和真空）傳播的射頻頻段的電磁波。無線電波的波長越短、頻率越高，相同時間內傳輸的信息就越多。

無線電波在空間中的傳播方式有以下情況：直射、反射、折射、穿透、繞射（衍射）和散射。^[1]

中文名稱：無線電波

外文名稱：Radio waves

波長大於：1mm

概念簡介

原圖鏈接來自互動百科

電磁波的一種。頻率大約為 10KHz～30，000，000KHz，或波長30000m～10μm的電磁波，由於它是由振盪電路的交變電流而產生的，可以通過天線發射和吸收故稱之為無線電波。

電磁波包含很多種類，按照頻率從低到高的順序排列為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線及γ射線。無線電波分布在3Hz到3000GHz的頻率範圍之間。

在不同的波段內的無線電波具有不同的傳播特性。

頻率越低，傳播損耗越小，覆蓋距離越遠，繞射能力也越強。但是低頻段的頻率資源緊張，系統容量有限，因此低頻段的無線電波主要應用於廣播、電視、尋呼等系統。

高頻段頻率資源豐富，系統容量大。但是頻率越高，傳播損耗越大，覆蓋距離越近，繞射能力越弱。另外，頻率越高，技術難度也越大，系統的成本相應提高。

移動通信系統選擇所用頻段時要綜合考慮覆蓋效果和容量。UHF頻段與其他頻段相比，在覆蓋效果和容量之間折衷的比較好，因此被廣泛應用於手機等終端的移動通信領域。當然，隨着人們對移動通信的需求越來越多，需要的容量越來越大，移動通信系統必然要向高頻段發展。

無線電波的速度只隨傳播介質的電和磁的性質而變化。無線電波在真空中傳播的速度，等於光在真空中傳播的速度，因為無線電波和光均屬於電磁波。無線電波在其他介質中傳播的速度為Vε=C/sqrt（ε）。其中ε為傳播介質的介電常數。空氣的介電常數與真空很接近，略大於1，因此無線電波在空氣中的傳播速度略小於光速，通常我們近似認為就等於光速。^[2]

產生原理

導體中電流強弱的改變會產生無線電波。利用這一現象，通過調製可將信息加載於無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端，電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。通過解調將信息從電流變化中提取出來，就達到了信息傳遞的目的。

無線電頻譜的劃分

原圖鏈接來自科學探索

極低頻 VLF Very Low Frequency頻率範圍 10KHz – 30KHz

低頻 LF（俗稱長波LW）Low Frequency 頻率範圍 30KHz – 300KHz

中頻 MF （俗稱中波MW）Medium Frequency 頻率範圍 30KHz – 3000KHz

高頻 HF （俗稱短波SW）High Frequency 頻率範圍 3MHz – 30MHz

極高頻 VHF（俗稱超短波，而頻率在88-108MHZ範圍的民用廣播則俗稱為調頻電台FM）Very High Frequency 頻率範圍 30MHz – 300MHz

超高頻 UHF Ultra High Frequency 頻率範圍 300MHz – 3000MHz

極超高頻 SHF Super High Frequency 頻率範圍 3000MHz – 30000MHz^[3]

傳播方式

原圖鏈接來自突襲網

1、地波(地表面波)傳播

沿大地與空氣的分界面傳播的電波叫地表面波，簡稱地波。其傳播途徑主要取決於地面的電特性。地波在傳播過程中，由於能量逐漸被大地吸收，很快減弱(波長越短，減弱越快)，因而傳播距離不遠。但地波不受氣候影響，可靠性高。超長波、長波、中波無線電信號，都是利用地波傳播的。短波近距離通信也利用地波傳播。

2、直射波傳播

直射波又稱為空間波，是由發射點從空間直線傳播到接收點的無線電波。直射波傳播距離一般限於視距範圍。在傳播過程中，它的強度衰減較慢，超短波和微波通信就是利用直射波傳播的。

在地面進行直射波通信，其接收點的場強由兩路組成:一路由發射天線直達接收天線，另一路由地面反射後到達接收天線，如果天線高度和方向架設不當，容易造成相互干擾(例如電視的重影)。限制直射波通信距離的因素主要是地球表面弧度和山地、樓房等障礙物，因此超短波和微波天線要求儘量高架。

原圖鏈接來自騰訊網

3、天波傳播

天波是由天線向高空輻射的電磁波遇到大氣電離層折射後返回地面的無線電波。電離層只對短波波段的電磁波產生反射作用，因此天波傳播主要用於短波遠距離通信。

4、散射傳播

散射傳播是由天線輻射出去的電磁波投射到低空大氣層或電離層中不均勻介質時產生散射，其中一部分到達接收點。散射傳播距離遠，但是效率低，不易操作，使用並不廣泛。^[4]

傳播速度

原圖鏈接來自上觀網

無線電波的波長=傳播速度÷頻率，用符號表示為：λ=V/f

根據電磁波理論，無線電波的傳播速度V計算公式如下：V=1/√με

波長大於1m，頻率小於300MHz的電磁波是無線電波。

無線電波是一種能量的傳播形式，電場和磁場在空間中是相互垂直的，並都垂直於傳播方向，在真空中的傳播速度等於光速的約300000千米/秒。^[5]

應用

航海

原圖鏈接來自河南電視新聞

最早的無線電波應用是用於航海的，那時候人們通過摩爾斯電*來實現船與陸地的聯繫。

收音機

現在的收音機有調幅廣播和調頻廣播兩種。它們兩者都可以傳遞音樂和聲音，但是不同的是，調幅廣播受到電台發射的能量大小影響大，在接收時很容易受到其他因素的干擾，因此保真度也會打折扣。而調頻廣播的頻段越高，所能容納的頻道也越多，並且受到干擾的因素小，因此保真度等都比調幅廣播優秀。這也是為什麼現在的廣播電台都以調頻廣播為主。

移動與數據通話

移動與數據通話，移動通話是目前最普及的無線通信方式。因為衛星對移動接收端的分類是呈六邊形的，因此它也叫做蜂窩電話。目前，運營商的移動通信服務主要包括GSM、CDMA、TDMA和UMTS等。並且隨着目前3G的普及和4G的到來，移動通信將會朝着更快、更穩定、更高效的方向發展。

導航系統，GPS定位系統

導航系統，GPS定位系統。導航功能恐怕是無線電技術應用最多、最廣的領域了，並且在技術成熟之前就已經有無數的研究者們不斷的發明和改善這個技術。GPS技術的應用與成熟標誌着無線電技術的一個頂峰。通過近地衛星的定位，將位置信息傳輸給擁有GPS功能的車輛、船舶、個人設備等，從而達到了準確無誤的定位信息確認。GPS技術從各種意義上來說都對交通工具的變革具有重大的意義。^[6]

參考來源

↑ 無線電波是怎麼產生的,電子發燒友網，2017年10月27日
↑ 無線電波是怎麼產生的,電子發燒友網，2017年10月27日
↑ 無線電波的應用普及,電子發燒友網，2017年10月27日
↑ 無線電波常見的傳播方式有哪幾種?,快資訊網，2019-01-19
↑ 無線電波在介質中的傳播速度計算公式,電子愛好者網， 2016-03-13
↑ 無線電波的應用普及,電子發燒友網，2017年10月27日

[1] 無線電波是怎麼產生的,電子發燒友網，2017年10月27日

[2] 無線電波是怎麼產生的,電子發燒友網，2017年10月27日

[3] 無線電波的應用普及,電子發燒友網，2017年10月27日

[4] 無線電波常見的傳播方式有哪幾種?,快資訊網，2019-01-19

[5] 無線電波在介質中的傳播速度計算公式,電子愛好者網， 2016-03-13

[6] 無線電波的應用普及,電子發燒友網，2017年10月27日

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[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

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 =='''概念简介'''==
 [[ File:01200000012881120827169112951.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E6%97%A0%E7%BA%BF%E7%94%B5%E6%B3%A2&src=tab_www&correct=%E6%97%A0%E7%BA%BF%E7%94%B5%E6%B3%A2&ancestor=list&cmsid=f4cb9edf60934df88cc57364b2e5b884&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=44&fsn=124&adstar=0&clw=254#id=10f2bd50818f4789eef33dc83e4b87cf&currsn=0&ps=85&pc=85 原圖鏈接][http://tupian.baike.com/a1_74_16_01200000012881120827169112951_jpg.html 来自互动百科]]]
-[[电磁波]]的一种。[[频率]]大约 为 10KHz～30，000，000KHz，或波长30000m～10μm的电磁波，由于它是由振荡电路的交变电流而产生的，可以通过天线发射和吸收故称之为无线电波。
+[[电磁波]]的一种。[[频率]]大约 为 10KHz～30，000，000KHz，或波长30000m～10μm的电磁波，由于它是由振荡电路的交变[[ 电流]] 而产生的，可以通过天线发射和吸收故称之为无线电波。
- 电磁波包含很多种类，按照频率从低到高的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线 、X 射线及γ射线。无线电波分布在3Hz到3000GHz的频率范围之间。
+ 电磁波包含很多种类，按照频率从低到高的顺序排列为：无线电波、[[ 红外线]] 、可见光、[[ 紫外线]]、[[X 射线]] 及[[ γ射线]] 。无线电波分布在3Hz到3000GHz的频率范围之间。
  在不同的波段内的无线电波具有不同的传播特性。
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  频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远，绕射能力也越强。但是低频段的频率资源紧张，系统容量有限，因此低频段的无线电波主要应用于广播、电视、寻呼等系统。
- 高频段频率资源丰富，系统容量大。但是频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近，绕射能力越弱。另外，频率越高，技术难度也越大，系统的成本相应提高。
+ 高频段频率资源丰富，系统容量大。但是[[ 频率]] 越高，传播损耗越大，覆盖距离越近，绕射能力越弱。另外，频率越高，技术难度也越大，系统的成本相应提高。
  移动通信系统选择所用频段时要综合考虑覆盖效果和容量。UHF频段与其他频段相比，在覆盖效果和容量之间折衷的比较好，因此被广泛应用于手机等终端的移动通信领域。当然，随着人们对移动通信的需求越来越多，需要的容量越来越大，移动通信系统必然要向高频段发展。
- 无线电波的速度只随传播介质的电和磁的性质而变化。无线电波在真空中传播的速度，等于光在真空中传播的速度，因为无线电波和光均属于电磁波。无线电波在其他介质中传播的速度为Vε=C/sqrt（ε）。其中ε为传播介质的介电常数。空气的介电常数与真空很接近，略大于1，因此无线电波在空气中的传播速度略小于光速，通常我们近似认为就等于光速。<ref>[http://www.elecfans.com/monijishu/wuxian_chuangan/570984.html 无线电波是怎么产生的],电子发烧友网，2017年10月27日</ref>
+ 无线电波的[[ 速度]] 只随传播介质的电和磁的性质而变化。无线电波在[[ 真空]] 中传播的速度，等于光在真空中传播的速度，因为无线电波和光均属于[[ 电磁波]] 。无线电波在其他介质中传播的速度为Vε=C/sqrt（ε）。其中ε为传播介质的[[ 介电常数]] 。空气的介电常数与真空很接近，略大于1，因此无线电波在[[ 空气]] 中的传播速度略小于光速，通常我们近似认为就等于光速。<ref>[http://www.elecfans.com/monijishu/wuxian_chuangan/570984.html 无线电波是怎么产生的],电子发烧友网，2017年10月27日</ref>
 =='''产生原理'''==
- 导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。
+[[ 导体]] 中[[ 电流]] 强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。
 =='''无线电频谱的划分'''==
 [[ File:20121212125912256.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E6%97%A0%E7%BA%BF%E7%94%B5%E6%B3%A2&src=tab_www&correct=%E6%97%A0%E7%BA%BF%E7%94%B5%E6%B3%A2&ancestor=list&cmsid=f4cb9edf60934df88cc57364b2e5b884&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=44&fsn=124&adstar=0&clw=254#id=2280175d1842b850f95cddc0b85b4b24&currsn=0&ps=85&pc=85 原圖鏈接][http://spro.so.com/searchthrow/api/midpage/throw?ls=s112c46189d&lm_extend=ctype:3&ctype=3&q=%E6%97%A0%E7%BA%BF%E7%94%B5%E6%B3%A2&rurl=http%3A%2F%2Fgames.cntv.cn%2F2012%2Fzixun_1212%2F125066.shtml&img=http%3A%2F%2Fp5.img.cctvpic.com%2Fnettv%2Fnewgame%2F2012%2F1212%2F20121212125912256.jpg&key=t01f46ff7fff58c3d9a.jpg&s=1579672187647 来自科学探索]]]
- 极低频 VLF Very Low Frequency频率范围 10KHz – 30KHz
+ 极低频 VLF Very Low Frequency[[ 频率]] 范围 10KHz – 30KHz
  低频 LF（俗称长波LW）Low Frequency 频率范围 30KHz – 300KHz
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 、地波(地表面波)传播
- 沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱(波长越短，减弱越快)，因而传播距离不远。但地波不受气候影响，可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。
+ 沿大地与[[ 空气]] 的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱(波长越短，减弱越快)，因而传播距离不远。但地波不受气候影响，可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。
 、直射波传播
- 直射波又称为空间波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波通信就是利用直射波传播的。
+ 直射波又称为[[ 空间]] 波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波通信就是利用直射波传播的。
  在地面进行直射波通信，其接收点的场强由两路组成:一路由发射天线直达接收天线，另一路由地面反射后到达接收天线，如果天线高度和方向架设不当，容易造成相互干扰(例如电视的重影)。限制直射波通信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物，因此超短波和微波天线要求尽量高架。
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 =='''传播速度'''==
 [[ File:A7f2c5d8-da64-472b-957e-97eab76354ca.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E6%97%A0%E7%BA%BF%E7%94%B5&src=srp&correct=%E6%97%A0%E7%BA%BF%E7%94%B5&ancestor=list&cmsid=ed320848dc8f528017bee72edb1c01a4&cmras=1&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=110&adstar=0&clw=254#id=e669131058df88196d0070050838cf33&currsn=0&ps=96&pc=96 原圖鏈接][https://www.jfdaily.com/news/detail?id=73623 来自上观网]]]
- 无线电波的波长=传播速度÷频率，用符号表示为：λ=V/f
+ 无线电波的波长=传播[[ 速度]] ÷[[ 频率]] ，用符号表示为：λ=V/f
  根据电磁波理论，无线电波的传播速度V计算公式如下：V=1/√με
- 波长大于1m，频率小于300MHz的电磁波是无线电波。
+ 波长大于1m，频率小于300MHz的[[ 电磁波]] 是无线电波。
- 无线电波是一种能量的传播形式，电场和磁场在空间中是相互垂直的，并都垂直于传播方向，在真空中的传播速度等于光速的约300000千米/秒。<ref>[https://www.dianziaihaozhe.com/tianxian/zhishi/2997.html 无线电波在介质中的传播速度计算公式],电子爱好者网， 2016-03-13</ref>
+ 无线电波是一种能量的传播形式，电场和磁场在空间中是相互垂直的，并都垂直于传播方向，在真空中的传播[[ 速度]] 等于光速的约300000千米/秒。<ref>[https://www.dianziaihaozhe.com/tianxian/zhishi/2997.html 无线电波在介质中的传播速度计算公式],电子爱好者网， 2016-03-13</ref>
 == '''应用'''==
 ===航海===
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 ===收音机===
- 现在的收音机有调幅广播和调频广播两种。它们两者都可以传递音乐和声音，但是不同的是，调幅广播受到电台发射的能量大小影响大，在接收时很容易受到其他因素的干扰，因此保真度也会打折扣。而调频广播的频段越高，所能容纳的频道也越多，并且受到干扰的因素小，因此保真度等都比调幅广播优秀。这也是为什么现在的广播电台都以调频广播为主。
+ 现在的[[ 收音机]] 有调幅广播和调频广播两种。它们两者都可以传递音乐和声音，但是不同的是，调幅广播受到电台发射的能量大小影响大，在接收时很容易受到其他因素的干扰，因此保真度也会打折扣。而调频广播的频段越高，所能容纳的频道也越多，并且受到干扰的因素小，因此保真度等都比调幅广播优秀。这也是为什么现在的广播电台都以调频广播为主。
 ===移动与数据通话===
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  移动与数据通话，移动通话是目前最普及的无线通信方式。因为卫星对移动接收端的分类是呈六边形的，因此它也叫做蜂窝电话。目前，运营商的移动通信服务主要包括GSM、CDMA、TDMA和UMTS等。并且随着目前3G的普及和4G的到来，移动通信将会朝着更快、更稳定、更高效的方向发展。
+===导航系统，GPS定位系统===
-=== 导航系统 ，GPS 定位系统===
+ 导航系统 ，[[GPS]] 定位系统 。导航功能恐怕是无线电技术应用最多、最广的领域了，并且在技术成熟之前就已经有无数的研究者们不断的发明和改善这个技术。GPS技术的应用与成熟标志着无线电技术的一个顶峰。通过近地[[卫星]]的定位，将位置信息传输给拥有GPS功能的车辆、船舶、个人设备等，从而达到了准确无误的定位信息确认。GPS技术从各种意义上来说都对交通工具的变革具有重大的意义。<ref>[http://www.elecfans.com/monijishu/wuxian_chuangan/571130.html 无线电波的应用普及],电子发烧友网，2017年10月27日</ref>
+=='''相关视频'''==
+、无线电波的波长频率与波段
+{{#iDisplay:v.qq.com/x/page/g0872djo3et|640|380|qq}}
+、无线电波是怎么产生的隔空传输
+{{#iDisplay:v.qq.com/x/page/h0658hghtie|640|380|qq}}
+== '''參考來源''' ==
+{{Reflist}}
-导航系统，GPS定位系统。导航功能恐怕是无线电技术应用最多、最广的领域了，并且在技术成熟之前就已经有无数的研究者们不断的发明和改善这个技术。GPS技术的应用与成熟标志着无线电技术的一个顶峰。通过近地卫星的定位，将位置信息传输给拥有GPS功能的车辆、船舶、个人设备等，从而达到了准确无误的定位信息确认。GPS技术从各种意义上来说都对交通工具的变革具有重大的意义。<ref>[http://www.elecfans.com/monijishu/wuxian_chuangan/571130.html  无线电波的应用普及],电子发烧友网，2017年10月27日</ref>
+[[Category:330  物理學總論]]