【無(wu)線電】無(wu)線電的(de)原(yuan)理 無(wu)線電的(de)作(zuo)用 無(wu)線電百科

無線電是指在所有自由空間（包括空氣和真空）傳播的電磁波，是其中的一個有限頻帶，上限頻率在300GHz（吉(ji)赫茲），下限頻(pin)率較不統一，在各種射頻(pin)規范(fan)書(shu)，常見(jian)的有3KHz~300GHz（ITU－國際(ji)電信聯盟規定(ding)），9KHz~300GHz，10KHz~300GHz。

無線電發展歷程

發明過程

麥克斯韋最早在他遞交給英國皇家學會的論文《電磁場的動力理論》中闡明了電磁波傳播的理論基礎。他的這些工作完成于1861年至1865年(nian)之間(jian)。

1864年，英國科學家(jia)麥克斯韋在(zai)總結前人研究電(dian)磁(ci)(ci)現象的(de)基礎上，建立了完整的(de)電(dian)磁(ci)(ci)波理論。他斷定電(dian)磁(ci)(ci)波的(de)存在(zai)，推導(dao)出電(dian)磁(ci)(ci)波與光具(ju)有同(tong)樣的(de)傳(chuan)播速(su)度。1887年德國物理(li)學家赫茲用實驗證實了(le)電(dian)磁波(bo)的(de)存在(zai)。之(zhi)后，人們(men)又(you)進(jin)行了(le)許多實驗，不僅證明光是(shi)一種電(dian)磁波(bo)，而(er)且(qie)發現(xian)了(le)更多形式的(de)電(dian)磁波(bo)，它們(men)的(de)本質完全相(xiang)同，只是(shi)波(bo)長和(he)頻率有很(hen)大(da)的(de)差別(bie)。

海因里希·魯道夫·赫茲（Heinrich Rudolf Hertz）在1886年至1888年(nian)間首先通過試驗驗證(zheng)(zheng)了麥克(ke)斯韋的理論。他證(zheng)(zheng)明了無線電(dian)輻射具有波的所有特性，并發現電(dian)磁場方程可(ke)以用偏微分方程表達，通常稱為波動方程。

無線電的發明人是美籍塞爾維亞裔科學家尼古拉·特斯拉。

1893年(nian)，尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）在(zai)(zai)美國(guo)密蘇里州圣路易(yi)斯首次(ci)公(gong)開展示了無線(xian)電通信(xin)。在(zai)(zai)為“費城富蘭克林學(xue)院(yuan)”以及全國(guo)電燈協會做(zuo)的報告中，他(ta)描述并演示了無線(xian)電通信(xin)的基本原(yuan)理。他(ta)所制作的儀器包含電子管發明之(zhi)前無線(xian)電系統的所有基本要素。尼古拉(la)·特斯拉(la)于1897年在(zai)美國(guo)獲得了無線電技(ji)術的專(zhuan)利。然(ran)而，美國(guo)專(zhuan)利局于1904年將其專利(li)權撤銷，轉而授予馬(ma)(ma)可尼發明無(wu)線電的(de)專利(li)。這一舉動可能(neng)是受到馬(ma)(ma)可尼在美國的(de)經濟(ji)后盾人物，包括托馬(ma)(ma)斯·愛迪(di)生，安德(de)魯·卡耐(nai)基影響的(de)結果。

1906年圣(sheng)誕前夜(ye)，雷吉納德·菲森登（Reginald Fessenden）在(zai)(zai)美國麻薩諸塞州采用(yong)外差法實(shi)現(xian)了歷史上首次無線電廣(guang)播。菲森登廣(guang)播了他自己用(yong)小(xiao)提琴演奏“平安夜”和朗誦《圣經》片段。位(wei)于英格蘭切爾姆斯(si)福德的馬可尼研究(jiu)中心在(zai)(zai)1922年開播世(shi)界上第(di)一個定期播出的無線電廣播娛樂節目。

古列爾莫·馬可尼（Guglielmo Marconi）（又譯(yi)伽利爾摩·馬可尼）擁有(you)通常被認為是世界上第一個無線電技(ji)術的專利，英國(guo)專利12039號(hao)，“電(dian)脈沖(chong)及(ji)信號(hao)傳輸技術的改(gai)(gai)進(jin)以(yi)及(ji)所需設備”，實際上(shang)馬(ma)可尼只是改(gai)(gai)進(jin)了無線(xian)電(dian)。

1909年(nian)，馬可(ke)尼和卡(ka)爾·費迪南德(de)·布勞(lao)恩（Karl Ferdinand Braun）由于“發明無線電報的貢獻”獲得諾貝爾物(wu)理(li)學獎(jiang)。

1943年，在尼(ni)(ni)古(gu)拉(la)·特(te)斯(si)拉(la)去世后不久，美(mei)國(guo)最(zui)高法院重新認(ren)定尼(ni)(ni)古(gu)拉(la)·特(te)斯(si)拉(la)的(de)(de)(de)專利(li)有效(xiao)，宣布馬可(ke)尼(ni)(ni)的(de)(de)(de)無(wu)線電專利(li)無(wu)效(xiao)。美(mei)國(guo)最(zui)高法院承認(ren)了尼(ni)(ni)古(gu)拉(la)·特(te)斯(si)拉(la)的(de)(de)(de)發明在馬可(ke)尼(ni)(ni)的(de)(de)(de)專利(li)之(zhi)前(qian)就(jiu)已完成，認(ren)可(ke)他對無(wu)線電關鍵技術的(de)(de)(de)專利(li)優(you)先權。有些人(ren)認(ren)為作出(chu)這一決定是出(chu)于(yu)經濟原(yuan)因，這樣二戰中的(de)(de)(de)美(mei)國(guo)政府就(jiu)可(ke)以(yi)避免付給馬可(ke)尼(ni)(ni)公司專利(li)使用費。

1898年(nian)，馬可尼(ni)在英格蘭切(qie)爾姆斯福(fu)德(de)的霍爾街(jie)開(kai)辦了世界(jie)上首家無線電工(gong)廠，雇傭了大約50人(ren)。

無線(xian)電(dian)經歷了從電(dian)子(zi)管到(dao)(dao)晶體管，再到(dao)(dao)集成電(dian)路，從短波到(dao)(dao)超短波，再到(dao)(dao)微波，從模擬方式到(dao)(dao)數字(zi)方式，從固定使用到(dao)(dao)移動使用等各個發(fa)展階段，無線(xian)電(dian)技術已成為現代(dai)信(xin)息(xi)社會的重要(yao)支柱。

還有俄國發明家波波夫，俄羅斯人認為他在1895年也發(fa)明了(le)無線電。

無線電的誕生九十幾年前，“嘀、嘀、嘀”三聲微弱而短促的訊號，通過電波傳過2500公里的大西洋對岸，從(cong)此向世(shi)界宣(xuan)布了無線電(dian)的誕(dan)生。那是(shi)1901年12月12日，扎營守候。

在位于加拿大東南角的紐芬蘭（Newfoundland）訊號山（SignalHill）的馬可尼，用氣球和風箏架設(she)接收天線，終于接收到(dao)從英國西南(nan)角的寶竇（Poldhu），用大功率發射電臺發送“S”字(zi)符的國際(ji)莫爾斯電碼。這(zhe)(zhe)是有史以來第一(yi)次人(ren)類跨過大西洋的無(wu)線電通訊，這(zhe)(zhe)個實(shi)驗向世人(ren)說明了(le)無(wu)線電再也不(bu)是僅限于實(shi)驗室的新奇東西，而是一(yi)種實(shi)用的通訊媒(mei)介。這(zhe)(zhe)一(yi)消息(xi)轟動了(le)全(quan)球，激發了(le)廣大無(wu)線電愛好者濃厚興趣(qu)，推動了(le)業(ye)余無(wu)線電運動蓬勃(bo)發展。

雖然馬可尼的試驗結果令人相當振奮，可是當時一般人認為無線電行徑類似光波，發射之后，絕對是呈直線前進，從英國到加拿大，再怎么說一定是無法完成直線的無線電通訊（因為地球表面是弧形的），當時的科學理論更證明，從英國發射后的無線電波一定直驅太空，怎么可能達加拿大？可是從馬可尼用簡陋的無線電設備征服長距離通訊的試驗記錄看來，白天，訊號可以遠達700英哩，晚間更遠(yuan)達(da)2，000英哩(li)以(yi)上(shang)，這些(xie)試驗數據(ju)，使(shi)得以(yi)往的理論所推展出來的必然(ran)結果，開(kai)始發(fa)生(sheng)動搖了。

與此同時KENNELLY君及HEAVISIDE君(jun)不(bu)約而同地分別提出了同樣的看(kan)法：就(jiu)是(shi)在(zai)地球大氣層中有(you)電子(zi)層的存在(zai)，它(ta)可以像鏡(jing)子(zi)般(ban)，把無線電折射回地球，而不(bu)致于直奔太空，由(you)于這種(zhong)折射回返的訊號，使得遠方的電臺才得以互相通訊，這種(zhong)對無線電波有(you)如鏡(jing)子(zi)般(ban)作用的電子(zi)層稱做(zuo)KENNELLYHEAVISIDE層(ceng)，但現今一般稱之為電離層(ceng)（lonosphre），而短(duan)波(bo)之(zhi)所以如(ru)此發達就是受了電離層之(zhi)賜(si)。

從一九二五年開始，許多科學家便開始進行電離層的探堪工作，經由向電離層發射無線電脈沖訊號，然后從電離層折反的回聲（Echo）中(zhong)，可以(yi)了(le)解到電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)的(de)自然現象(xiang)，所得到的(de)結果就是(shi)：地(di)球(qiu)上空的(de)電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)就像(xiang)是(shi)一(yi)把大傘涵蓋了(le)地(di)球(qiu)，而且隨著白天或(huo)夜晚(wan)或(huo)季節(jie)的(de)變化而變動，同時發(fa)(fa)現某些(xie)頻(pin)率(lv)可以(yi)穿(chuan)過(guo)電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)，而有些(xie)頻(pin)率(lv)則(ze)以(yi)不同角度折(zhe)返(fan)地(di)表，雖然對電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)已經掀(xian)開了(le)面紗而有了(le)某種程度的(de)了(le)解，使得短波的(de)國際通訊有了(le)很大的(de)發(fa)(fa)展，但(dan)是(shi)這六十多年來(lai)(lai)，科學家均不放過(guo)任(ren)何繼(ji)續研(yan)究(jiu)電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)的(de)機會，甚至火箭發(fa)(fa)射、人造衛星(xing)試(shi)驗及最近的(de)太空梭飛行，均設計有某些(xie)實驗，以(yi)期(qi)能更進一(yi)步了(le)解電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)，借超高速(su)電(dian)(dian)腦的(de)幫助(zhu)，透過(guo)假設的(de)模型(xing)最后希望能夠像(xiang)氣(qi)象(xiang)般(ban)，可以(yi)預測未(wei)來(lai)(lai)幾天的(de)電(dian)(dian)離(li)層(ceng)(ceng)狀況(kuang)。

無線電的發展史，在很大程度上就是人們對各波段進行研究、運用的歷史。首先被運用的是長波段，因為長波在地表激起的感生電流小、電波能量損失小，而且能夠繞過障礙物。但長波的天線設備龐大、昂貴，通訊容量小，這促使人們尋求新的通訊波段。二十世紀20年代，業余(yu)無線電愛好者發現(xian)短波能傳播到很(hen)遠(yuan)的距離(li)。1931年出(chu)現了(le)電(dian)(dian)離(li)(li)層(ceng)(ceng)理論，電(dian)(dian)離(li)(li)層(ceng)(ceng)正(zheng)象(xiang)(xiang)赫(he)茲所說的鏡子。它最(zui)適于反射短(duan)(duan)(duan)波(bo)。短(duan)(duan)(duan)波(bo)電(dian)(dian)臺既經濟又輕便，它在電(dian)(dian)訊和廣播中得(de)到了(le)普遍應用。但(dan)是(shi)電(dian)(dian)離(li)(li)層(ceng)(ceng)受氣象(xiang)(xiang)、太陽活(huo)(huo)動(dong)及人類活(huo)(huo)動(dong)的影響，使通(tong)信質(zhi)量和可(ke)靠性下降，此(ci)外短(duan)(duan)(duan)波(bo)段容量也滿足(zu)不了(le)日(ri)益增長的需要(yao)。短(duan)(duan)(duan)波(bo)段為3MHz～30MHz，按(an)每(mei)個短(duan)波臺占4KHz頻帶計算，僅能(neng)容納幾千個(ge)電(dian)(dian)(dian)臺，每(mei)個(ge)國家只能(neng)分得很有限的電(dian)(dian)(dian)臺數，電(dian)(dian)(dian)視(shi)臺（8MHz）就(jiu)更(geng)擠不下了。從(cong)二十世紀40年代開始，世界上發展了微波(bo)(bo)技術。微波(bo)(bo)已接近光(guang)頻，它(ta)沿直線傳播，而且(qie)能穿過電離層不被反射，所以微波(bo)(bo)需(xu)經中繼站(zhan)或通訊衛(wei)星(xing)將它(ta)反射后(hou)傳播到預定的遠(yuan)方。

傳進中國

光緒二十三年四月一日（1897年5月2日）《時(shi)務報》第(di)25冊刊(kan)(kan)出譯文《無線電(dian)(dian)報》，這是無線電(dian)(dian)報一詞在中(zhong)(zhong)國的(de)(de)(de)(de)(de)最早出現(xian)(xian)(xian)。自(zi)此(ci)，拉開(kai)了(le)無線電(dian)(dian)報經由期刊(kan)(kan)傳(chuan)(chuan)播的(de)(de)(de)(de)(de)序(xu)幕。早期的(de)(de)(de)(de)(de)無線電(dian)(dian)報技(ji)(ji)術(shu)傳(chuan)(chuan)播主(zhu)要(yao)以綜(zong)合類(lei)期刊(kan)(kan)為主(zhu)，多為介(jie)紹新鮮事物的(de)(de)(de)(de)(de)文章(zhang)(zhang)，隨(sui)后(hou)(hou)才出現(xian)(xian)(xian)了(le)介(jie)紹原理的(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)技(ji)(ji)類(lei)論文，其中(zhong)(zhong)不乏最新的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)及發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)篇目。隨(sui)著(zhu)無線電(dian)(dian)報技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展，在期刊(kan)(kan)中(zhong)(zhong)傳(chuan)(chuan)播的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)容(rong)也有所(suo)變化，出現(xian)(xian)(xian)了(le)諸多法(fa)令性的(de)(de)(de)(de)(de)文章(zhang)(zhang)。從晚清后(hou)(hou)期期刊(kan)(kan)中(zhong)(zhong)傳(chuan)(chuan)播的(de)(de)(de)(de)(de)文章(zhang)(zhang)來(lai)看，已自(zi)成體系，為其今后(hou)(hou)專業期刊(kan)(kan)的(de)(de)(de)(de)(de)出現(xian)(xian)(xian)以及學科(ke)建制的(de)(de)(de)(de)(de)形成奠(dian)定了(le)理論基礎。

無線電原理

無(wu)線(xian)(xian)電(dian)技(ji)術(shu)是通過(guo)無(wu)線(xian)(xian)電(dian)波(bo)(bo)(bo)傳播信(xin)號的技(ji)術(shu)。無(wu)線(xian)(xian)電(dian)技(ji)術(shu)的原理(li)在于，導(dao)體中電(dian)流(liu)強弱(ruo)的改變(bian)會產生無(wu)線(xian)(xian)電(dian)波(bo)(bo)(bo)。利(li)用這一現象，通過(guo)調制可將信(xin)息(xi)加載于無(wu)線(xian)(xian)電(dian)波(bo)(bo)(bo)之上。當電(dian)波(bo)(bo)(bo)通過(guo)空間傳播到達收信(xin)端，電(dian)波(bo)(bo)(bo)引(yin)起的電(dian)磁場變(bian)化(hua)又(you)會在導(dao)體中產生電(dian)流(liu)。通過(guo)解調將信(xin)息(xi)從(cong)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua)中提取出(chu)來，就達到了信(xin)息(xi)傳遞的目的。

無線電用途

無(wu)線(xian)電的最早應用于航(hang)海中，使(shi)用摩(mo)爾斯電報在(zai)船與陸地間傳(chuan)遞信息。無(wu)線(xian)電有著(zhu)多種(zhong)應用形式(shi)，包括無(wu)線(xian)數據網，各種(zhong)移(yi)動通信以及無(wu)線(xian)電廣(guang)播等(deng)。

以下是一些無線電技術的主要應用：

通信

無線通信在現代通信中占據著極其重要的位置，幾乎任何領域都使用無線通信，包括有商業、氣象、金融、軍事、工業、民用等。我們可從通信系統、調制方式、多址方式等幾方面可看到無線通信系統種類的繁多。類別種類通信系統衛星通信系統、蜂窩移動通信系統、無線尋呼系統、短波通信系統、微波通信系統等調制方式AM、FM、LSB、USB、ISB、FSK、PSK、MSK、GMSK、QAM等(deng)多(duo)址(zhi)方(fang)式(shi)時分多(duo)址(zhi)（TDMA）、頻分多址（FDMA）和碼分(fen)多址（CDMA）等(deng)。

1、聲音

*聲音廣播(bo)的最早形(xing)式是航海無線電報。它采用開(kai)關控制連續波的發射與否，由此在接收機產(chan)生斷續的聲音信號，即摩爾斯(si)電碼。

*調(diao)幅(fu)廣播(bo)可以傳播(bo)音樂和聲音。調(diao)幅(fu)廣播(bo)采(cai)用幅(fu)度調(diao)制技術，即(ji)話筒處接受的音量越(yue)(yue)大則電(dian)臺(tai)發射的能(neng)量也(ye)越(yue)(yue)大。這樣(yang)的信(xin)號(hao)容(rong)易受到(dao)諸如(ru)閃電(dian)或其(qi)他干擾源的干擾。

*調(diao)頻(pin)廣(guang)播(bo)可以比調(diao)幅廣(guang)播(bo)更(geng)高的保真度(du)傳播(bo)音樂和聲音。對(dui)頻(pin)率調(diao)制而言，話筒(tong)處接受的音量越大對(dui)應發射信號(hao)的頻(pin)率越高。調(diao)頻(pin)廣(guang)播(bo)工作于甚高頻(pin)段（Very High Frequency，VHF）。頻(pin)段越(yue)高，其(qi)所擁有的(de)頻(pin)率帶寬也(ye)越(yue)大，因(yin)而可以容納更(geng)多的(de)電臺。同時，波長越(yue)短的(de)無線(xian)電波的(de)傳播也(ye)越(yue)接近于光波直線(xian)傳播的(de)特性(xing)。

*調(diao)頻(pin)廣播的(de)邊帶可(ke)以(yi)用來(lai)傳播數字信號如，電臺標識、節目(mu)名稱簡介、網址、股市信息(xi)等(deng)。在有些(xie)國家(jia)，當(dang)被移動(dong)至一個新的(de)地區后，調(diao)頻(pin)收音機(ji)可(ke)以(yi)自動(dong)根據邊帶信息(xi)自動(dong)尋找原來(lai)的(de)頻(pin)道。

*航(hang)海和航(hang)空中使用(yong)的(de)話音電(dian)臺應用(yong)VHF調(diao)幅技術。這使得飛機和船舶(bo)上可以(yi)使用輕型天線。

*政府、消防、警察和商業使用(yong)(yong)的電臺通常在專(zhuan)用(yong)(yong)頻段上(shang)應用(yong)(yong)窄帶調頻技術(shu)。這些應用(yong)(yong)通常使用(yong)(yong)5KHz的帶寬。相對于(yu)調頻廣播(bo)或電視伴音的16KHz帶寬，保真度上不(bu)(bu)得不(bu)(bu)作出犧牲。

*民用(yong)或軍用(yong)高頻話音服務使(shi)用(yong)短(duan)波用(yong)于船舶，飛(fei)機(ji)或孤立地點間的通訊。大多數情況下，都使(shi)用(yong)單(dan)邊帶技術，這(zhe)樣相對于調幅技術可以節省一半的頻帶，并更(geng)有效地利用(yong)發(fa)射功率。

*陸地中(zhong)繼無線電(Terrestial Trunked Radio，TETRA)是一種為軍隊、警察(cha)、急救等特殊部(bu)門設計的數字集群(qun)電話系統。

2、電話

*蜂(feng)(feng)窩電話(hua)或移動電話(hua)是(shi)當(dang)前最普遍應用(yong)的無線通(tong)信方式。蜂(feng)(feng)窩電話(hua)覆蓋區通(tong)常(chang)分(fen)為多個小區。每個小區由一個基站發射機覆蓋。理論上，小區的形(xing)狀(zhuang)(zhuang)為蜂(feng)(feng)窩狀(zhuang)(zhuang)六邊形(xing)，這也是(shi)蜂(feng)(feng)窩電話(hua)名稱的來(lai)源(yuan)。當(dang)前廣泛使用(yong)的移動電話(hua)系統標準包括：GSM，CDMA和TDMA以及LTE。運(yun)營商提供的3G移動通信服務，其主導(dao)標準(zhun)為UMTS和CDMA2000，運(yun)營商提供的4G移動(dong)通信(xin)服務TD-LTE和FDD-LTE。

*衛(wei)星電話存在(zai)兩(liang)種形式：INMARSAT和銥星系(xi)統。兩種系(xi)統都提(ti)供全(quan)球覆(fu)蓋(gai)服務。INMARSAT使用(yong)地球(qiu)同步(bu)衛(wei)星(xing)，需要定向的(de)高(gao)增(zeng)益天線。銥星(xing)則(ze)是(shi)低軌道衛(wei)星(xing)系統(tong)，直接使用(yong)手機天線

3、電視

*通常的模擬電視信號(hao)采(cai)用將圖像調幅，伴音調頻并合成在同一(yi)信號(hao)中傳播。

*數字電(dian)視(shi)采用MPEG-2圖像(xiang)壓縮技術，由此大約僅(jin)需(xu)模擬電視信(xin)號(hao)一半的帶寬。

4、緊急服務

*無線電緊急定位信標（emergency position indicating radio beacons，EPIRBs），緊急定位發射機(ji)或個人(ren)定位信標是(shi)用來在緊急情況下對(dui)人(ren)員或測量通過衛星進行定位的小型無(wu)線電發射機(ji)。它的作用是(shi)提(ti)供給救援人(ren)員目(mu)標的精確位置，以便提(ti)供及時的救援。

5、數據傳輸

*數字微波傳(chuan)輸設備、衛(wei)星等通常采用正(zheng)交(jiao)幅度(du)調制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）。QAM調制方式同時利用信(xin)號的(de)幅度和相(xiang)位加載信(xin)息(xi)。這樣(yang)，可以在同樣(yang)的(de)帶寬上傳遞更大(da)的(de)數據量(liang)。

*IEEE 802、11是當前無(wu)線局域網（Wireless Local Area Network，WLAN）的標(biao)準。它采用2GHz或5GHz頻段，數據傳(chuan)輸速率為11 Mbps或54 Mbps。

*藍(lan)牙(ya)（Bluetooth）是(shi)一種(zhong)短(duan)距離無線通(tong)訊(xun)的技(ji)術。

6、辨識

*利(li)用主動及被(bei)動無線電裝置可(ke)以(yi)辨識以(yi)及表明物(wu)體身份。（參(can)見(jian)射頻(pin)識別(bie)）

7、其它

*業(ye)(ye)余(yu)無線(xian)電是無線(xian)電愛(ai)好者參與(yu)的(de)無線(xian)電臺(tai)通訊(xun)。業(ye)(ye)余(yu)無線(xian)電臺(tai)可以使用整個頻(pin)譜上很多開放(fang)的(de)頻(pin)帶(dai)(dai)。愛(ai)好者使用不(bu)同形式的(de)編碼(ma)方式和技術(shu)。有些后來(lai)商用的(de)技術(shu)，比如調頻(pin)，上邊(bian)帶(dai)(dai)調幅，數(shu)字分組(zu)無線(xian)電和衛星信號轉發器，都(dou)是由業(ye)(ye)余(yu)愛(ai)好者首先應(ying)用的(de)。

導航

所有的衛(wei)星導航(hang)系統都使(shi)用裝備了精確(que)時(shi)(shi)鐘的衛(wei)星。導航(hang)衛(wei)星播(bo)發其(qi)(qi)位(wei)置和定時(shi)(shi)信息。接收機(ji)同時(shi)(shi)接受多顆導航(hang)衛(wei)星的信號。接收機(ji)通過(guo)測量電波的傳播(bo)時(shi)(shi)間得出它到各個(ge)衛(wei)星的距(ju)離，然后計算得出其(qi)(qi)精確(que)位(wei)置。

Loran系統(tong)也使(shi)用無(wu)線電波的傳播時間進行定位，不過其發射臺(tai)都(dou)位于(yu)陸地上。

VOR系統通常用于飛(fei)行定(ding)位。它使用兩(liang)臺(tai)發射(she)(she)機(ji)(ji)，一臺(tai)指(zhi)向性發射(she)(she)機(ji)(ji)始終發射(she)(she)并象燈(deng)塔的射(she)(she)燈(deng)一樣按照固定(ding)的速率旋(xuan)轉(zhuan)。當指(zhi)向型發射(she)(she)機(ji)(ji)朝向北(bei)方時，另一全向發射(she)(she)機(ji)(ji)會發射(she)(she)脈沖。飛(fei)機(ji)(ji)可以(yi)接收兩(liang)個VOR臺(tai)的信號，從而(er)通(tong)過推算兩個波束的交點(dian)確定其位置。

無線(xian)(xian)電定(ding)向(xiang)是(shi)無線(xian)(xian)電導航(hang)的(de)(de)(de)最早形式(shi)。無線(xian)(xian)電定(ding)向(xiang)使用可(ke)移動的(de)(de)(de)環形天線(xian)(xian)來尋找電臺的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)。

雷達

雷達通過測量反射(she)無線電波的(de)(de)延遲來推(tui)算目(mu)標的(de)(de)距離。并通過反射(she)波的(de)(de)極(ji)化(hua)和頻率(lv)感應(ying)目(mu)標的(de)(de)表(biao)面類型(xing)。

導(dao)航(hang)雷達使(shi)用超短波掃(sao)描目標區(qu)域。一般掃(sao)描頻率為每分鐘兩到(dao)四次，通過(guo)反射波確(que)定地形。這種技術通常應用在商(shang)船(chuan)和長距離商(shang)用飛機上(shang)。

多用(yong)途(tu)雷(lei)達通(tong)常使(shi)用(yong)導航雷(lei)達的(de)頻段。不過，其所發射(she)的(de)脈(mo)沖經過調制(zhi)和極化以便確(que)定(ding)反射(she)體(ti)的(de)表面類型(xing)。優(you)良的(de)多用(yong)途(tu)雷(lei)達可以辨別暴雨(yu)、陸地(di)、車(che)輛等(deng)等(deng)。

搜索雷達運用短波脈沖掃描目標區域，通常每分鐘2－4次。有(you)些搜(sou)索雷(lei)達(da)應用多普(pu)勒(le)效應可以將(jiang)移動物體(ti)同背(bei)景中區分開(kai)來(lai)

尋的(de)雷達(da)采用于(yu)搜索雷達(da)類似的(de)原理，不(bu)過(guo)對較小的(de)區域進行快速反復(fu)掃描，通常(chang)可達(da)每(mei)秒鐘(zhong)幾次。

氣象雷(lei)(lei)達與搜索雷(lei)(lei)達類似，但使用圓極化波以(yi)及水滴易于(yu)反射(she)的波長(chang)。風(feng)廓線(xian)雷(lei)(lei)達利(li)用多(duo)普勒效應測(ce)量風(feng)速，多(duo)普勒雷(lei)(lei)達利(li)用多(duo)普勒效應檢(jian)測(ce)災害性天(tian)氣。

加熱

微波爐利用(yong)高功率的(de)微波對食物加熱。（注(zhu)：一種通常的(de)誤解認為微波爐使用(yong)的(de)頻(pin)率為水分子的(de)共(gong)振頻(pin)率，而實際(ji)上(shang)使用(yong)的(de)頻(pin)率大概是水分子共(gong)振頻(pin)率的(de)十分之一。）

電力傳輸

日本科學家提(ti)出了在太空中建立大型的太陽能電站，將(jiang)電能轉(zhuan)化為(wei)微波(bo)送回地(di)球。

2007年06月08日新浪(lang)科技(ji)(ji)新浪(lang)科技(ji)(ji)訊北京時(shi)間(jian)6月8日(ri)消息，據英國《泰晤(wu)士(shi)報(bao)》報(bao)道，美國麻省(sheng)理工學(xue)院的科學(xue)家們完成了一項實驗(yan)，他們使用兩個相距2米的(de)銅線圈(quan)，成功地(di)通過無線電力傳(chuan)輸點亮(liang)了(le)一個功率為60瓦(wa)的電燈泡。

動力

無(wu)線電(dian)(dian)波可以產生微(wei)弱的靜電(dian)(dian)力和磁力。在(zai)微(wei)重力條件下，這可以被用來固(gu)定物體的位置。

宇航動力:有方案提出(chu)可(ke)以使用高(gao)強度微波輻射產(chan)生(sheng)的壓力(li)作為星際探(tan)測器的動力(li)。

天文學

是通過射(she)電天(tian)文望(wang)遠鏡(jing)接收到的(de)宇宙天(tian)體發射(she)的(de)無線電波信號可以研究天(tian)體的(de)物理、化學(xue)性(xing)質。這門學(xue)科叫射(she)電天(tian)文學(xue)。

無線電基礎知識

電磁波

（1）產(chan)生(sheng)：當導體中通過迅速變化的電流時，導(dao)體就會向它周(zhou)圍的空(kong)間發射電(dian)磁波。

（2）傳播：電磁(ci)波(bo)(bo)的傳播不需要(yao)介(jie)質(zhi)，可以在真空中傳播，也可在介(jie)質(zhi)中傳播。無(wu)線電通信中使(shi)用的電磁(ci)波(bo)(bo)叫無(wu)線電波(bo)(bo)，是頻率在一(yi)定(ding)范圍內的電磁(ci)波(bo)(bo)。（3）頻率(lv)、波(bo)(bo)長、波(bo)(bo)速間(jian)的(de)關(guan)系(xi)：電磁(ci)波(bo)(bo)在(zai)(zai)真(zhen)空(kong)中(zhong)(zhong)傳播的(de)速度與光速相同，在(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)(zhong)傳播的(de)速度和在(zai)(zai)真(zhen)空(kong)中(zhong)(zhong)近(jin)似。頻率(lv)、波(bo)(bo)長、波(bo)(bo)速三(san)者(zhe)間(jian)的(de)關(guan)系(xi)為波(bo)(bo)速=波長x頻率（或波速=波(bo)長/周(zhou)期），用字母表示為v=λf（或v=λ/t）。

波段應用

無線電廣播和電視

（1）無線電波是一種信息運載工具，利用它(ta)來傳遞聲音信號和(he)圖像信號。

（2）發射過程（電(dian)臺和電(dian)視臺完成）。

（3）接收(shou)過程（收(shou)音機(ji)和電視(shi)機(ji)完成）。

無線電頻率范圍

無線電頻率

無線電波含有迅速振動的磁場。振動的速度就是波的頻率，以赫茲(Hz)為(wei)單位。1赫茲等于每(mei)秒振動一下(xia)。一千赫(kHz)等于(yu)1000赫茲(zi)。不同(tong)頻率的波段用(yong)來發射各種不同(tong)的信息(xi)。

無線電頻帶

無線電按波長和頻率分

長波：波長>1000，頻率300KHz-30KHz

中波：波長100M-1000M，頻率300KHz-3000KHz

短波:波(bo)長100M-10M，頻率(lv)3MHz～30MHz

超短波：波長1M-10M，頻率30MHz-300MHz，亦稱甚高頻（VHF）波(bo)、米波(bo)

微波:波長(chang)1M-1MM，頻率300MHz-300KMHz，

無線電(dian)按用途分：民用、商(shang)用、軍用。

民用：一般(ban)指我們(men)聽得(de)無線廣(guang)播，一般(ban)沒有(you)這(zhe)樣高的波段(duan)

商(shang)用：機場、通訊運營(ying)商(shang)使用的(de)無線電(dian)

軍(jun)(jun)用：軍(jun)(jun)事(shi)用途。

無線電未來展望

軟件無線電（SoftwareRadio）是(shi)無(wu)線電(dian)通信方面的(de)一種新(xin)的(de)變(bian)革。它的(de)核(he)心技術是(shi)用寬(kuan)頻帶無(wu)線接(jie)收(shou)機來代替原來的(de)窄帶接(jie)收(shou)機，將寬(kuan)帶的(de)模(mo)擬(ni)/數字和數字/模擬變(bian)換器盡(jin)可能地(di)靠(kao)近天線，而將電臺的功能盡(jin)可能多地(di)采用軟件來(lai)實現。

——最初提出“軟件無線電”概念的是JeoMitola，1992年5月在美(mei)國通信系統(tong)會議(yi)上首(shou)次(ci)提出了(le)這種(zhong)概念。很(hen)快就在世界各國引(yin)起了(le)注意，特別是軍(jun)方的注意。這是因為現代軍(jun)事(shi)通信對無線(xian)電通信系統(tong)的可(ke)靠性、兼容性、互通性、靈(ling)活性以及抗(kang)干擾、抗(kang)毀(hui)性、保密、安全等都(dou)有更(geng)高(gao)的要求。

美國軍方與Hazeltine公司研制了一種名為“Speakeasy”（易通話）軟件無(wu)線(xian)電(dian)臺，實現(xian)了美軍通用的多頻段、多功能(neng)的無(wu)線(xian)電(dian)平臺，能(neng)兼(jian)容軍隊現(xian)有的各種電(dian)臺，能(neng)同(tong)時處理4種(zhong)以上不(bu)同(tong)的(de)調制波形(xing)。這(zhe)種(zhong)電臺可(ke)以稱得(de)上是一(yi)種(zhong)帶(dai)有天線的(de)、能(neng)進行話音和數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)的(de)“掌上電腦”。通信的(de)業(ye)務包括話音、數(shu)據(ju)和視頻圖(tu)像等，因此被認為是未(wei)來發展的(de)趨勢(shi)。

——軟件無(wu)線電的出現(xian)，是無(wu)線電通(tong)信(xin)從模(mo)擬到(dao)數(shu)字、從固定到(dao)移動后，由硬件到(dao)軟件的第(di)三次變革(ge)。被認為是繼(ji)模(mo)擬通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)、數(shu)字通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)之后的第(di)三代無(wu)線通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)。

——從已經研制出(chu)來的軟(ruan)件(jian)無線電(dian)臺來看(kan)，其結(jie)構和(he)功能(neng)具有良好的可擴展性(xing)，是(shi)未來無線電(dian)通信(xin)的發展方向。

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