电磁波与无线电波基础知识简洁版(重点在结尾处)

什么是电磁波

从广义上来说，电磁波包括无线电波和光波。一般将用于通讯、电视、电话及各类遥控信号的频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分电磁波，称为无线电波。

从电学上来说，电磁波就是相同方向且相互垂直的电场和磁场，电磁波是以波动形式传播的电磁场。

电磁原理图

从科学的角度来说，凡是温度大于绝对零度的物体，都会发出电磁波。且温度越高,放出的电磁波波长就会越短。无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线，都属于电磁波，区别就是频率不同。

电磁波的传播

传播不依赖于介质，就算在真空中，也可以传播。电磁波在同种均匀介质中能沿直线传播，但通过不同介质或不均匀介质时，会发生折射、反射、衍射、散射及吸收等等。

电磁波的传播速度

电磁波是光波的一种，所以其传播速度和光速是一样，其在真空中的传播速度为300000公里/秒。

电磁波的频率特性

1、频率与绕射（绕过障碍物）能力的关系：频率越高，波长越短，绕射能力越弱；频率越低，波长越长，绕射能力则越强。这就是为什么部队的各类车辆都带有长长的天线的原因。

频率与波长示意图

2、频率与信息载运能力的关系：频率越高，信息载运能力越强，频率越低，信息载运能力就越低。所以4G比3G网速快，而5G又比4G快。光波则比无线电载运信息能力更强大。

5.8G无线图传发射与接收端

无线电天线的作用

简单地说就是发射和接收无线电信号（电磁波），是无线通讯中不可缺少的部件。

无线路由器

天线频率与波长及天线长度的关系

1、波长和频率的关系是倒数关系，具体的计算公式是：波长（单位：米）=300/频率（单位：MHz）中心频率为150MHz时，波长就是2米，所以我们又把150MHz左右的信号称为2米波，而430MHz的波长是0.7米，所以430MHz左右的信号又被叫70厘米波。

430MHz天线

2、天线的长度和波长成正比，和频率成反比，频率越高，波长越短，天线也就可以做得越短。但在实际运用中，天线的长度并不等于一个波长，往往是1/4波长或者5/8波长。

生活上有必要知道的一些知识

1、 同一地点，使用手机上网的人越多，比如：很多人挤在一个景区同时发朋友圈，这样网速会变慢，甚至会卡顿。在出现灾难险情时，大家都会拔打110或120，必然会造成信号堵塞，有可能打不通。

2、5G网速虽然快，但单个5G基站的信号的覆盖能力比4G弱，在5G基站密度不够的情况下，有时候5G手机网速可能还不如4G。

3、频率越高的无线电波，越接近于可见光的传播特性，越容易被障碍物所遮挡，比如：无人机通常采用的2.4G MHz频率做为遥控信号，5.8G MHz频率作为图传信号。在实际飞行中，一旦在遥控器与飞机之间被大楼、山丘、金属广告牌等障碍物遮挡时，首先失去会是图传的信号，因为5.8G的图传信号的绕射能力比2.4G差。

无人机含遥控信号及图传信号模块

4、我们的手机是依靠附近的通讯基站进行收发中继工作的，在没有基站的深山里，你的手机会失去信号的，可能会无法用手机发出求救信号，喜欢户外的朋友必须知道这一点。

5、常规对讲机是通过机与机之间直接通讯的，在有效范围内，不需要基站就能正常通话，另外卫星电话是靠地球轨道上的通讯卫星进行中继的，类似于空中基站。