利用“电”来传递消息的通信方式称为电通信,电通信一般可分为两大类:一类称为有线电通信,一类称为无线电通信。利用无线电波传输信息的通信方式即称为无线电通信,它能传输声音、文字、数据和图像等。与有线电通信相比,不需要架设传输线路,通讯距离远,机动性好,建立迅速;但传输质量不稳定,信号易受干扰或易被截获,易受自然因素影响,保密性差。
1873年,英国物理学家J.C.麦克斯韦在其《电学和磁学论》一书中,总结和发展了19世纪前期对电磁现象的研究成果,从理论上证明了电磁过程在空间是以相当于光的速度传播的,光的本质是电磁波,从而建立了电磁理论。1887年德国物理学家H.R.赫兹在实验中发现了电磁波,验证了麦克斯韦的电磁理论。电磁理论的建立和电磁波的发现,为无线电通信的产生创造了条件。1895年俄国物理学家A.C.波波夫和意大利物理学家G.马可尼,分别成功地进行了无线电通信试验。
在英国,人们把麦克斯韦奉为无线电的开创人,认为他最先指出电磁波的存在。 无线电通信构造图
在美国,有人认为德福雷斯特是无线电之父,因为他发明了三极管,而三极管是无线电通信器材的心脏。
在俄国,只承认波波夫是无线电通信的创始人。
在克罗地亚及所有了解尼古拉·特斯拉的人都承认特斯拉才是无线电之父。
在西方科学家的眼中,意大利人马可尼是无线电通信的发明人,他因此获得诺贝尔物理奖。
在德国,人们认为赫兹才是无线电的开创者,因为他最早证明了电磁波的存在。电磁波的振动频率的单位,就是以他的姓名命名的。
到底是谁发明了无线电通信呢?可以这么认为,无线电的发明是众多科学家共同研究的成果,也是历史发展的产物。
无线电通信的最大魅力在于,借助无线电波具有的波动传递信息的功能,人们可以省去敷设导线的麻烦,实现更加自由、更加快捷、无障碍的信息交流和沟通。从无线电波的特性来看,如同光波一样,无线电波可以反射、折射、绕射和散射传播。由于电波特性不同,有些电波能够在地球表面传播,有些能够在空间直线传播,有些能够从大气层上空反射传播,有些电波甚至能穿透大气层,飞向遥远的宇宙空间。
无线电通信所用的频率(波长),分为12个频段(波段),见表1[1] 。
图1 无线电通信频率频段表
根据频率和波长的差异,无线电通信大致可分为长波通信、中波通信、短波通信、超短波通信和微波通信。
长波通信(3kHz ~ 30kHz)。长波主要沿地球表面进行传播(又称地波),也可在地面与电离层之间形成的波导中传播,传播距离可达几千公里甚至上万公里。长波能穿透海水和土壤,因此多用于海上、水下、地下的通信与导航业务。