【無線(xian)電(dian)】無線(xian)電(dian)的原理(li) 無線(xian)電(dian)的作用 無線(xian)電(dian)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（吉赫茲），下限頻率較不統一，在各(ge)種射(she)頻規范書，常見的有3KHz~300GHz（ITU－國際電信聯(lian)盟規定），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年之(zhi)間。

1864年，英國科(ke)學家麥克斯韋在總結前人(ren)研究電磁(ci)(ci)現象的基礎上(shang)，建立了(le)完整的電磁(ci)(ci)波(bo)理論。他斷定電磁(ci)(ci)波(bo)的存在，推導出電磁(ci)(ci)波(bo)與(yu)光具有同(tong)樣的傳播(bo)速度。1887年德(de)國物(wu)理學家赫茲用(yong)實(shi)驗證(zheng)實(shi)了電(dian)磁(ci)波(bo)(bo)的存在。之后，人們又進行了許多實(shi)驗，不僅證(zheng)明光是一(yi)種電(dian)磁(ci)波(bo)(bo)，而且(qie)發現了更多形式的電(dian)磁(ci)波(bo)(bo)，它們的本質完全相同，只是波(bo)(bo)長(chang)和頻率有很大(da)的差別。

海因里希·魯道夫·赫茲（Heinrich Rudolf Hertz）在1886年至1888年(nian)間首先通(tong)過試驗驗證(zheng)了麥克斯韋的理論。他證(zheng)明了無線電輻射具(ju)有波的所有特性，并(bing)發現電磁(ci)場方程可以用偏微(wei)分(fen)方程表達，通(tong)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，尼古拉(la)·特斯拉(la)（Nikola Tesla）在美國密蘇(su)里(li)州圣路易斯首次公開(kai)展示了無(wu)(wu)線電通(tong)信。在為(wei)“費(fei)城富(fu)蘭克林學院”以及全(quan)國電燈協會做的(de)報告中(zhong)，他(ta)描述并演示了無(wu)(wu)線電通(tong)信的(de)基(ji)本原理(li)。他(ta)所制作(zuo)的(de)儀器包含電子管發明之前無(wu)(wu)線電系統的(de)所有(you)基(ji)本要素。尼古拉·特(te)斯拉于1897年在美(mei)國(guo)獲得了無線(xian)電技術的專(zhuan)利(li)。然而(er)，美(mei)國(guo)專(zhuan)利(li)局于1904年(nian)將其專利權撤銷，轉(zhuan)而授(shou)予(yu)馬(ma)(ma)(ma)可(ke)尼發明無(wu)線電的(de)專利。這一舉動可(ke)能(neng)是受到(dao)馬(ma)(ma)(ma)可(ke)尼在美國的(de)經濟后盾人物(wu)，包括托馬(ma)(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(dan)前(qian)夜，雷吉納德·菲(fei)森(sen)登（Reginald Fessenden）在美國麻薩諸塞州采用外差法實現了(le)歷(li)史(shi)上首次無線電(dian)廣(guang)播。菲森登(deng)廣(guang)播了(le)他自(zi)己用小提琴演奏“平安夜”和(he)朗誦(song)《圣經》片段。位于英格(ge)蘭切爾(er)姆斯福德的馬可尼研究中(zhong)心在1922年開播(bo)(bo)世界(jie)上第一個定期(qi)播(bo)(bo)出的無線電(dian)廣(guang)播(bo)(bo)娛樂節目。

古列爾莫·馬可尼（Guglielmo Marconi）（又譯(yi)伽利(li)爾摩·馬(ma)可(ke)尼）擁有(you)通(tong)常(chang)被認為是世界上第一個無線(xian)電技術的專(zhuan)利(li)，英國專(zhuan)利(li)12039號，“電脈沖及信號傳輸技術的改進以(yi)及所需設備”，實際上馬可尼(ni)只是改進了(le)無線電。

1909年(nian)，馬可尼和卡爾(er)·費迪南德·布勞恩(en)（Karl Ferdinand Braun）由于“發明無(wu)線電報的貢獻(xian)”獲得諾貝(bei)爾(er)物(wu)理(li)學(xue)獎。

1943年，在尼(ni)古(gu)拉·特(te)斯拉去世后不久，美國最高(gao)(gao)法院重新認(ren)定尼(ni)古(gu)拉·特(te)斯拉的(de)(de)專(zhuan)利有效，宣布馬可尼(ni)的(de)(de)無(wu)線(xian)電專(zhuan)利無(wu)效。美國最高(gao)(gao)法院承認(ren)了尼(ni)古(gu)拉·特(te)斯拉的(de)(de)發明(ming)在馬可尼(ni)的(de)(de)專(zhuan)利之前就已(yi)完成，認(ren)可他對無(wu)線(xian)電關鍵技術的(de)(de)專(zhuan)利優先權。有些人認(ren)為(wei)作出這一(yi)決定是出于經(jing)濟原(yuan)因，這樣二戰中的(de)(de)美國政(zheng)府(fu)就可以避免(mian)付給馬可尼(ni)公(gong)司專(zhuan)利使用費。

1898年，馬可(ke)尼在英格蘭(lan)切爾姆斯福德的(de)霍爾街開辦了世界上首(shou)家無線電(dian)工廠，雇傭了大約50人(ren)。

無線(xian)電(dian)經歷了從(cong)電(dian)子管到(dao)晶體管，再(zai)到(dao)集(ji)成(cheng)電(dian)路，從(cong)短波(bo)到(dao)超(chao)短波(bo)，再(zai)到(dao)微波(bo)，從(cong)模擬(ni)方式到(dao)數字方式，從(cong)固定使(shi)用到(dao)移動(dong)使(shi)用等各個發展階段，無線(xian)電(dian)技術已(yi)成(cheng)為現代信息社會的重要支柱。

還有俄國發明家波波夫，俄羅斯人認為他在1895年也發明了無線(xian)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(yang)對岸(an)，從此向世界宣布了(le)無線(xian)電的誕生。那是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(he)風箏架設接(jie)收天線，終于接(jie)收到從英國西南角的寶竇（Poldhu），用大(da)功(gong)率發(fa)射電臺發(fa)送“S”字符的國際莫爾斯電(dian)碼。這是(shi)有史(shi)以(yi)來第一次人(ren)類跨過大(da)西(xi)洋的無線(xian)電(dian)通(tong)(tong)訊，這個實驗向(xiang)世(shi)人(ren)說明了(le)無線(xian)電(dian)再也不是(shi)僅限于實驗室的新奇東西(xi)，而是(shi)一種(zhong)實用的通(tong)(tong)訊媒介。這一消息(xi)轟動(dong)了(le)全球，激發了(le)廣大(da)無線(xian)電(dian)愛好(hao)者濃厚興趣(qu)，推動(dong)了(le)業余(yu)無線(xian)電(dian)運動(dong)蓬(peng)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(li)，晚間更遠達(da)2，000英哩以(yi)上(shang)，這些(xie)試驗(yan)數據，使(shi)得以(yi)往的理論所推展出(chu)來(lai)的必(bi)然結果，開(kai)始(shi)發生(sheng)動搖了。

與此同時KENNELLY君及HEAVISIDE君(jun)不約而(er)同地分別提出了(le)同樣的看法：就(jiu)是(shi)在(zai)地球(qiu)大氣層(ceng)中有(you)電(dian)子(zi)層(ceng)的存在(zai)，它可(ke)以像鏡(jing)子(zi)般，把無(wu)線電(dian)折(zhe)射回(hui)地球(qiu)，而(er)不致于直奔太空(kong)，由于這種(zhong)(zhong)折(zhe)射回(hui)返的訊號，使得遠方的電(dian)臺才得以互相通訊，這種(zhong)(zhong)對無(wu)線電(dian)波有(you)如鏡(jing)子(zi)般作用的電(dian)子(zi)層(ceng)稱做KENNELLYHEAVISIDE層(ceng)(ceng)，但現今一般(ban)稱之為電離層(ceng)(ceng)（lonosphre），而短波(bo)之(zhi)所以(yi)如(ru)此發達就(jiu)是受了電離層之(zhi)賜。

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，可以(yi)了解到電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)自然(ran)現(xian)象(xiang)(xiang)，所得到的(de)(de)(de)結果就(jiu)是(shi)：地(di)(di)球(qiu)上空的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)就(jiu)像是(shi)一把大傘涵(han)蓋了地(di)(di)球(qiu)，而且(qie)隨(sui)著白天(tian)或(huo)夜晚(wan)或(huo)季(ji)節的(de)(de)(de)變化而變動，同時發(fa)(fa)現(xian)某些頻率(lv)可以(yi)穿過(guo)電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)，而有(you)些頻率(lv)則以(yi)不同角度(du)(du)折返地(di)(di)表，雖然(ran)對電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)已經掀開了面紗而有(you)了某種程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)(de)了解，使得短波的(de)(de)(de)國際通訊有(you)了很(hen)大的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)，但(dan)是(shi)這六十多(duo)年來，科(ke)學家均不放(fang)過(guo)任何(he)繼續研究電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)機會，甚(shen)至(zhi)火箭發(fa)(fa)射、人造衛(wei)星試驗(yan)及最(zui)近(jin)的(de)(de)(de)太空梭(suo)飛行，均設(she)計有(you)某些實驗(yan)，以(yi)期能(neng)更進一步了解電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)，借超高速電(dian)(dian)(dian)腦的(de)(de)(de)幫助，透過(guo)假設(she)的(de)(de)(de)模型最(zui)后希望能(neng)夠像氣(qi)象(xiang)(xiang)般，可以(yi)預測未來幾天(tian)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)離層(ceng)(ceng)狀況。

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，業余無(wu)線電愛好(hao)者發現短波能傳播到很遠的(de)距離。1931年(nian)出現了電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)層(ceng)理論，電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)層(ceng)正象(xiang)赫茲(zi)所說的鏡子。它最適于反射短(duan)波(bo)。短(duan)波(bo)電(dian)(dian)(dian)臺既經濟又輕便，它在電(dian)(dian)(dian)訊和廣(guang)播(bo)中(zhong)得到了普(pu)遍應用。但是電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)層(ceng)受氣象(xiang)、太陽活動及人類(lei)活動的影響，使通信質量(liang)和可靠性(xing)下降(jiang)，此外短(duan)波(bo)段容量(liang)也滿足不了日益增長的需要。短(duan)波(bo)段為3MHz～30MHz，按每個短(duan)波(bo)臺占(zhan)4KHz頻(pin)帶(dai)計(ji)算(suan)，僅能(neng)容納幾千個(ge)電(dian)臺，每個(ge)國(guo)家只能(neng)分(fen)得很(hen)有限的電(dian)臺數(shu)，電(dian)視臺（8MHz）就更擠不下了。從二十(shi)世紀40年(nian)代開始，世界上(shang)發展了微波技術(shu)。微波已接近(jin)光頻，它(ta)沿直線傳播(bo)(bo)，而(er)且能(neng)穿過(guo)電離層不被反(fan)射，所以(yi)微波需(xu)經中繼(ji)站或通(tong)訊衛星將(jiang)它(ta)反(fan)射后(hou)傳播(bo)(bo)到預定的遠方。

傳進中國

光緒二十三年四月一日（1897年5月2日(ri)）《時(shi)務報》第(di)25冊刊(kan)(kan)(kan)出(chu)譯文(wen)(wen)《無(wu)線(xian)電報》，這是無(wu)線(xian)電報一(yi)詞在(zai)中(zhong)國的(de)(de)最早(zao)出(chu)現。自(zi)(zi)此，拉開了(le)(le)無(wu)線(xian)電報經(jing)由期(qi)刊(kan)(kan)(kan)傳播(bo)的(de)(de)序幕。早(zao)期(qi)的(de)(de)無(wu)線(xian)電報技術(shu)傳播(bo)主要以(yi)綜(zong)合(he)類期(qi)刊(kan)(kan)(kan)為(wei)主，多為(wei)介紹(shao)新(xin)(xin)鮮事物的(de)(de)文(wen)(wen)章，隨后才出(chu)現了(le)(le)介紹(shao)原理的(de)(de)科(ke)技類論(lun)文(wen)(wen)，其中(zhong)不乏最新(xin)(xin)的(de)(de)技術(shu)及(ji)發明的(de)(de)篇目。隨著無(wu)線(xian)電報技術(shu)的(de)(de)發展，在(zai)期(qi)刊(kan)(kan)(kan)中(zhong)傳播(bo)的(de)(de)內容也有所變(bian)化，出(chu)現了(le)(le)諸多法令性(xing)的(de)(de)文(wen)(wen)章。從晚清后期(qi)期(qi)刊(kan)(kan)(kan)中(zhong)傳播(bo)的(de)(de)文(wen)(wen)章來看，已自(zi)(zi)成體系，為(wei)其今(jin)后專業期(qi)刊(kan)(kan)(kan)的(de)(de)出(chu)現以(yi)及(ji)學科(ke)建(jian)制的(de)(de)形成奠定了(le)(le)理論(lun)基礎(chu)。

無線電原理

無(wu)(wu)線(xian)電(dian)(dian)技術(shu)是通過無(wu)(wu)線(xian)電(dian)(dian)波(bo)傳播(bo)信(xin)號的(de)技術(shu)。無(wu)(wu)線(xian)電(dian)(dian)技術(shu)的(de)原(yuan)理(li)在于，導體中電(dian)(dian)流(liu)強弱的(de)改變(bian)會產生無(wu)(wu)線(xian)電(dian)(dian)波(bo)。利(li)用這一現象，通過調制可將(jiang)信(xin)息(xi)加載于無(wu)(wu)線(xian)電(dian)(dian)波(bo)之上。當電(dian)(dian)波(bo)通過空(kong)間傳播(bo)到(dao)達收信(xin)端，電(dian)(dian)波(bo)引(yin)起的(de)電(dian)(dian)磁場變(bian)化又會在導體中產生電(dian)(dian)流(liu)。通過解調將(jiang)信(xin)息(xi)從電(dian)(dian)流(liu)變(bian)化中提取出(chu)來，就達到(dao)了(le)信(xin)息(xi)傳遞的(de)目的(de)。

無線電用途

無(wu)(wu)線電(dian)(dian)的(de)最早應用于航海(hai)中，使用摩爾(er)斯電(dian)(dian)報在船(chuan)與陸地間傳(chuan)遞(di)信息。無(wu)(wu)線電(dian)(dian)有(you)著多(duo)種(zhong)應用形式，包括(kuo)無(wu)(wu)線數據網(wang)，各種(zhong)移動通(tong)信以及無(wu)(wu)線電(dian)(dian)廣(guang)播等。

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等多址(zhi)方式(shi)時分多址(zhi)（TDMA）、頻分多址(zhi)（FDMA）和(he)碼(ma)分多址（CDMA）等。

1、聲音

*聲音廣播的最早(zao)形式是航海無線電報(bao)。它(ta)采用開關控制連續(xu)波的發射與否(fou)，由此在(zai)接收機產生斷續(xu)的聲音信(xin)號(hao)，即摩爾斯(si)電碼。

*調幅廣播可以傳(chuan)播音(yin)樂和聲(sheng)音(yin)。調幅廣播采用幅度調制技術，即話筒處接受的(de)音(yin)量越大則電臺發射的(de)能量也越大。這樣的(de)信號容(rong)易受到諸如(ru)閃(shan)電或其他干(gan)擾源(yuan)的(de)干(gan)擾。

*調頻(pin)(pin)廣播(bo)可以比(bi)調幅廣播(bo)更高(gao)的(de)保真(zhen)度傳(chuan)播(bo)音樂和聲音。對頻(pin)(pin)率調制而言(yan)，話(hua)筒處接受的(de)音量越大對應(ying)發射信(xin)號的(de)頻(pin)(pin)率越高(gao)。調頻(pin)(pin)廣播(bo)工作(zuo)于甚高(gao)頻(pin)(pin)段(duan)（Very High Frequency，VHF）。頻段(duan)越(yue)(yue)高，其所擁(yong)有的頻率帶寬也越(yue)(yue)大，因而可以容納更(geng)多的電臺。同時(shi)，波長越(yue)(yue)短的無(wu)線電波的傳(chuan)播也越(yue)(yue)接近于光(guang)波直線傳(chuan)播的特性。

*調頻(pin)廣播的(de)(de)(de)邊帶可以用來傳播數字信號如(ru)，電臺標(biao)識(shi)、節(jie)目名(ming)稱簡介、網址、股市信息(xi)等。在有些國家，當被移動(dong)至一個(ge)新(xin)的(de)(de)(de)地區后，調頻(pin)收音機可以自(zi)動(dong)根據邊帶信息(xi)自(zi)動(dong)尋找原(yuan)來的(de)(de)(de)頻(pin)道。

*航海和航空中使用的(de)話音(yin)電(dian)臺應用VHF調幅(fu)技(ji)術(shu)。這使得(de)飛機和船舶上(shang)可以使用輕型(xing)天線。

*政府(fu)、消防、警察和(he)商業使(shi)用的電(dian)臺通(tong)常(chang)在專用頻段上應用窄帶調(diao)頻技術。這些應用通(tong)常(chang)使(shi)用5KHz的(de)帶寬。相對(dui)于調(diao)頻廣(guang)播或電(dian)視伴音的(de)16KHz帶寬，保真(zhen)度(du)上不得不作(zuo)出犧牲。

*民用(yong)(yong)或軍用(yong)(yong)高(gao)頻話音(yin)服務使(shi)用(yong)(yong)短波用(yong)(yong)于船(chuan)舶，飛機(ji)或孤立地(di)點間的通訊。大多數情況下，都使(shi)用(yong)(yong)單(dan)邊帶技(ji)術(shu)，這樣相對(dui)于調幅(fu)技(ji)術(shu)可以節省一半的頻帶，并更有效(xiao)地(di)利用(yong)(yong)發射功(gong)率。

*陸地中繼無線電(Terrestial Trunked Radio，TETRA)是(shi)一種(zhong)為軍(jun)隊、警察(cha)、急救等特殊部門設計的(de)數字集群電(dian)話系統(tong)。

2、電話

*蜂(feng)窩電話或(huo)移動電話是(shi)當前最普遍應用的(de)無線通信方式。蜂(feng)窩電話覆蓋區通常(chang)分(fen)為多個小(xiao)區。每個小(xiao)區由一個基站(zhan)發射機(ji)覆蓋。理論上，小(xiao)區的(de)形狀為蜂(feng)窩狀六邊形，這也是(shi)蜂(feng)窩電話名稱的(de)來源(yuan)。當前廣泛使用的(de)移動電話系統標準包(bao)括：GSM，CDMA和TDMA以及(ji)LTE。運(yun)營(ying)商提供的3G移動通(tong)信(xin)服務，其主導標(biao)準(zhun)為UMTS和CDMA2000，運營(ying)商提供的4G移動通信服務TD-LTE和FDD-LTE。

*衛星電話存在(zai)兩種形式：INMARSAT和(he)銥星系統。兩種系統都提供全(quan)球覆蓋服(fu)務(wu)。INMARSAT使(shi)用(yong)地球同步衛星(xing)，需要定向(xiang)的高增益天線(xian)(xian)。銥星(xing)則是低軌(gui)道(dao)衛星(xing)系統，直接(jie)使(shi)用(yong)手機(ji)天線(xian)(xian)

3、電視

*通常的模擬電(dian)視信(xin)號采用將圖像調(diao)幅，伴音調(diao)頻并合成(cheng)在同一信(xin)號中傳播(bo)。

*數字電(dian)視采(cai)用MPEG-2圖(tu)像壓(ya)縮技術，由此大約僅需模擬(ni)電視信(xin)號一半的帶寬。

4、緊急服務

*無(wu)線(xian)電緊急(ji)定位信標（emergency position indicating radio beacons，EPIRBs），緊急(ji)定(ding)位(wei)發射機或個人(ren)定(ding)位(wei)信(xin)標是(shi)用(yong)來在緊急(ji)情況(kuang)下(xia)對人(ren)員(yuan)或測量(liang)通(tong)過衛(wei)星(xing)進行定(ding)位(wei)的小(xiao)型(xing)無線電發射機。它的作用(yong)是(shi)提供給(gei)救援人(ren)員(yuan)目標的精確位(wei)置，以(yi)便提供及時的救援。

5、數據傳輸

*數字(zi)微(wei)波傳輸設備、衛星(xing)等通(tong)常采用正(zheng)交幅(fu)度調制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）。QAM調制方(fang)式同時利用信號(hao)的幅度和相位(wei)加載信息。這(zhe)樣，可以在同樣的帶寬上傳遞更大的數據量(liang)。

*IEEE 802、11是當前無線局域(yu)網（Wireless Local Area Network，WLAN）的(de)標準(zhun)。它采用2GHz或5GHz頻段，數據傳輸速率為(wei)11 Mbps或54 Mbps。

*藍牙(ya)（Bluetooth）是一種短距(ju)離無線通訊的技術。

6、辨識

*利用主動及被動無線電裝(zhuang)置可(ke)以辨識(shi)以及表明物體身份。（參見射(she)頻識(shi)別）

7、其它

*業(ye)余無線(xian)電(dian)是(shi)無線(xian)電(dian)愛好者參與的(de)無線(xian)電(dian)臺通(tong)訊。業(ye)余無線(xian)電(dian)臺可以使用(yong)整個頻譜上(shang)很多(duo)開放的(de)頻帶。愛好者使用(yong)不(bu)同形(xing)式的(de)編(bian)碼方式和(he)技(ji)(ji)術。有些后來(lai)商用(yong)的(de)技(ji)(ji)術，比如調頻，上(shang)邊(bian)帶調幅，數字分(fen)組無線(xian)電(dian)和(he)衛(wei)星信號轉發器，都是(shi)由(you)業(ye)余愛好者首先(xian)應用(yong)的(de)。

導航

所有的(de)(de)衛(wei)星導(dao)航系統都使用(yong)裝備了(le)精確(que)時(shi)鐘的(de)(de)衛(wei)星。導(dao)航衛(wei)星播發(fa)其位置和(he)定時(shi)信息。接收機同時(shi)接受多顆導(dao)航衛(wei)星的(de)(de)信號。接收機通過測量電(dian)波的(de)(de)傳播時(shi)間得(de)出它(ta)到各個衛(wei)星的(de)(de)距離，然后(hou)計算得(de)出其精確(que)位置。

Loran系統也使用無線電波的傳(chuan)播時間(jian)進行定位(wei)，不過其發(fa)射(she)臺都位(wei)于(yu)陸(lu)地上。

VOR系統通常用于飛行定(ding)位。它(ta)使用兩臺(tai)發(fa)射(she)(she)(she)(she)機(ji)，一臺(tai)指(zhi)向(xiang)性(xing)發(fa)射(she)(she)(she)(she)機(ji)始終(zhong)發(fa)射(she)(she)(she)(she)并象燈(deng)塔的射(she)(she)(she)(she)燈(deng)一樣按(an)照固(gu)定(ding)的速率旋轉。當指(zhi)向(xiang)型發(fa)射(she)(she)(she)(she)機(ji)朝向(xiang)北方(fang)時，另一全向(xiang)發(fa)射(she)(she)(she)(she)機(ji)會發(fa)射(she)(she)(she)(she)脈(mo)沖。飛機(ji)可以(yi)接收兩個VOR臺的信號，從而(er)通過推算兩個波(bo)束的交(jiao)點確(que)定其位置。

無(wu)線電定向是無(wu)線電導航的(de)最(zui)早形式。無(wu)線電定向使(shi)用(yong)可移動的(de)環形天線來尋找電臺的(de)方(fang)向。

雷達

雷達(da)通(tong)過(guo)(guo)測量反射(she)無線電波的(de)延遲來推算目標的(de)距離。并通(tong)過(guo)(guo)反射(she)波的(de)極(ji)化和(he)頻率感應(ying)目標的(de)表(biao)面類型(xing)。

導航雷(lei)達(da)使用超短(duan)波掃描(miao)目標區(qu)域。一般掃描(miao)頻率為每分鐘兩到四次，通(tong)過反射波確定地形。這(zhe)種技術通(tong)常應用在商(shang)船(chuan)和長距離(li)商(shang)用飛機(ji)上(shang)。

多用途(tu)雷達通常使用導航(hang)雷達的(de)(de)(de)頻段(duan)。不(bu)過，其所(suo)發射的(de)(de)(de)脈(mo)沖經過調制和極化以便確定反射體的(de)(de)(de)表面類型(xing)。優良的(de)(de)(de)多用途(tu)雷達可以辨別(bie)暴雨(yu)、陸地(di)、車(che)輛等等。

搜索雷達運用短波脈沖掃描目標區域，通常每分鐘2－4次(ci)。有些搜索雷達應用多普勒效應可以(yi)將移動(dong)物體(ti)同背景中區分(fen)開來

尋的(de)雷(lei)達采用于搜(sou)索雷(lei)達類似的(de)原理，不(bu)過對較小的(de)區(qu)域進(jin)行(xing)快(kuai)速反(fan)復掃描(miao)，通常可達每秒鐘幾(ji)次。

氣(qi)象雷(lei)達與(yu)搜索(suo)雷(lei)達類似，但使用(yong)圓(yuan)極化波以及水滴易(yi)于反射的波長。風廓線雷(lei)達利(li)用(yong)多(duo)普(pu)勒效應測(ce)量風速，多(duo)普(pu)勒雷(lei)達利(li)用(yong)多(duo)普(pu)勒效應檢測(ce)災害性天氣(qi)。

加熱

微波(bo)爐利(li)用高(gao)功率(lv)的微波(bo)對(dui)食物加熱。（注：一種通(tong)常的誤解(jie)認為微波(bo)爐使(shi)用的頻率(lv)為水分(fen)子的共(gong)振(zhen)頻率(lv)，而(er)實際上使(shi)用的頻率(lv)大(da)概是水分(fen)子共(gong)振(zhen)頻率(lv)的十分(fen)之一。）

電力傳輸

日本科學家提(ti)出(chu)了在太空中建立(li)大型的太陽能電站，將電能轉化為微波送回地球。

2007年06月(yue)08日新(xin)浪科技(ji)新(xin)浪科技(ji)訊(xun)北京(jing)時(shi)間6月8日(ri)消息，據英國《泰晤士報(bao)》報(bao)道，美國麻省理(li)工學(xue)院(yuan)的科學(xue)家們(men)完成了一(yi)項實驗，他們(men)使用兩個相距(ju)2米的銅線(xian)圈，成功地通過無線(xian)電力傳輸點亮了(le)一個(ge)功率(lv)為(wei)60瓦的電燈泡。

動力

無(wu)線電(dian)波(bo)可以產生微(wei)弱的靜電(dian)力和磁力。在(zai)微(wei)重力條(tiao)件下，這可以被用來(lai)固定物體的位置(zhi)。

宇航動力:有方(fang)案提出(chu)可以使用高強度微(wei)波輻射產(chan)生的(de)壓力作為(wei)星際探(tan)測(ce)器的(de)動(dong)力。

天文學

是通過射電(dian)(dian)天文(wen)望遠鏡接收(shou)到(dao)的(de)宇宙(zhou)天體發(fa)射的(de)無線電(dian)(dian)波信號可以(yi)研究(jiu)天體的(de)物理、化學(xue)性質。這門學(xue)科叫射電(dian)(dian)天文(wen)學(xue)。

無線電基礎知識

電磁波

（1）產生：當導體中通(tong)過迅速(su)變化的電流時，導體就會向它周圍的(de)空間發射電磁波(bo)。

（2）傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)：電(dian)磁(ci)(ci)波(bo)的傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)不需要介(jie)質，可(ke)以在(zai)真空中(zhong)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)，也可(ke)在(zai)介(jie)質中(zhong)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)。無線電(dian)通信中(zhong)使(shi)用的電(dian)磁(ci)(ci)波(bo)叫無線電(dian)波(bo)，是頻率(lv)在(zai)一定范圍內的電(dian)磁(ci)(ci)波(bo)。（3）頻率、波(bo)(bo)(bo)(bo)長、波(bo)(bo)(bo)(bo)速(su)間的關(guan)系：電磁波(bo)(bo)(bo)(bo)在真(zhen)空中傳(chuan)播的速(su)度(du)與光速(su)相同(tong)，在空氣中傳(chuan)播的速(su)度(du)和(he)在真(zhen)空中近似。頻率、波(bo)(bo)(bo)(bo)長、波(bo)(bo)(bo)(bo)速(su)三者(zhe)間的關(guan)系為波(bo)(bo)(bo)(bo)速(su)=波長x頻率（或波速=波(bo)長/周期），用字母表示(shi)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(shi)一種信(xin)息運載工(gong)具，利用(yong)它來傳遞(di)聲音(yin)信(xin)號和(he)圖像信(xin)號。

（2）發射過程（電臺(tai)和電視臺(tai)完成）。

（3）接收(shou)(shou)過程（收(shou)(shou)音機和(he)電視(shi)機完成）。

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)為單位。1赫(he)茲(zi)等于每秒振(zhen)動(dong)一(yi)下。一(yi)千赫(he)(kHz)等于1000赫茲。不同頻(pin)率的(de)波段用(yong)來發射各(ge)種不同的(de)信(xin)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:波長100M-10M，頻(pin)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(bo)長1M-1MM，頻率300MHz-300KMHz，

無線電按用(yong)(yong)(yong)途分：民用(yong)(yong)(yong)、商用(yong)(yong)(yong)、軍用(yong)(yong)(yong)。

民用：一般指我們(men)聽得無(wu)線廣播，一般沒有這樣高的波段

商(shang)(shang)用(yong)：機場、通(tong)訊(xun)運營商(shang)(shang)使用(yong)的無線電

軍用(yong)：軍事用(yong)途。

無線電未來展望

軟件無線電（SoftwareRadio）是無(wu)線(xian)電通信方(fang)面的(de)一(yi)種新的(de)變革(ge)。它的(de)核心技術是用寬頻帶無(wu)線(xian)接收(shou)機來(lai)代替原來(lai)的(de)窄帶接收(shou)機，將寬帶的(de)模擬/數字和數字/模(mo)擬變換器盡可能地(di)靠近天線，而(er)將電臺(tai)的功(gong)能盡可能多地(di)采用軟(ruan)件來實現。

——最初提出“軟件無線電”概念的是JeoMitola，1992年5月在(zai)美國(guo)通信系統(tong)會議上(shang)首次提出了(le)這種概念。很快(kuai)就在(zai)世(shi)界各國(guo)引起了(le)注意(yi)，特別是軍方的(de)注意(yi)。這是因為現代軍事通信對(dui)無線電(dian)通信系統(tong)的(de)可靠性(xing)(xing)、兼容性(xing)(xing)、互(hu)通性(xing)(xing)、靈活性(xing)(xing)以及抗(kang)干擾、抗(kang)毀性(xing)(xing)、保密(mi)、安全等都有更高的(de)要求(qiu)。

美國軍方與Hazeltine公(gong)司研制(zhi)了一種名為“Speakeasy”（易(yi)通話）軟件無(wu)線(xian)電臺(tai)，實現了(le)美軍通用的多(duo)頻段、多(duo)功(gong)能(neng)(neng)(neng)的無(wu)線(xian)電平臺(tai)，能(neng)(neng)(neng)兼(jian)容軍隊現有的各種(zhong)電臺(tai)，能(neng)(neng)(neng)同時(shi)處(chu)理(li)4種(zhong)以上不同的調制波形(xing)。這(zhe)種(zhong)電(dian)臺可以稱(cheng)得上是一種(zhong)帶(dai)有天線的、能進(jin)行(xing)話音(yin)(yin)和數(shu)據(ju)傳輸(shu)的“掌上電(dian)腦”。通(tong)信的業務包括(kuo)話音(yin)(yin)、數(shu)據(ju)和視頻圖像等，因此被認為是未(wei)來發展的趨勢。

——軟(ruan)(ruan)件無線(xian)電(dian)的出現，是無線(xian)電(dian)通(tong)(tong)信從(cong)模擬到數字、從(cong)固定到移動(dong)后(hou)，由(you)硬(ying)件到軟(ruan)(ruan)件的第三次變革。被認為是繼模擬通(tong)(tong)信技(ji)術、數字通(tong)(tong)信技(ji)術之后(hou)的第三代無線(xian)通(tong)(tong)信技(ji)術。

——從已經研制出來的(de)軟(ruan)件無(wu)線(xian)電(dian)臺來看(kan)，其(qi)結構和功能具有良好(hao)的(de)可擴(kuo)展性，是未來無(wu)線(xian)電(dian)通信的(de)發展方向。

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