电磁波频谱和用途

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发布时间:16-03-08 17:59分类:行业资讯 标签:电磁波
由于不同的无线电(波段)有不同的传播特性。因而具有不同的用途。电磁波谱包含电磁辐射所有可能的波长。电磁波的能量与频率成正比,波长与频率成反比,波长越大,频率越小,反之,频率越大,波长越小,其乘积是一个常数即光速C。电磁波是由不同波长的波组成的合成波。它的波长范围从10E-10微米的宇宙线到波长达几公里的无线电波。γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线,超短波和长波无线电波都属于电磁波的范围。肉眼看得见的是电磁波中很短的一段,从0.4~0.76微米这部分称为可见光。可见光经三棱镜分光后,成为一条由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的光带,这光带称为光谱。其中红光波长*长,紫光波长*短,其它各色光的波长则依次介于其间。波长长于红光的(>0.76微米)有红外线,有无线电波;波长短于紫色光的(<0.4微米)有紫外线,γ射线、X射线等。这些辐射虽然肉眼看不见,但可用仪器测出。太阳辐射波长主要为0.15~4微米,其中*大辐射波长平均为0.5微米;地面和大气辐射波长主要为3~120微米,其中*大辐射波长平均为10微米。电磁场跨越的频率范围十分广阔,从工频(50Hz/60Hz)至微波段,跨越了109的频率范围。不同频率的电磁场在工业与通信方面的作用差别很大,因而对人体健康的影响后果差别也很大。对当前研究工作来说,不可能划分得十分精细,而是一般粗略地划分为工频(50Hz/60Hz)、射频或称高频(
103~106Hz )与微波(>
106Hz)三个频段。电磁场频段见表序号波段名称频段名称频率范围(Hz)波长范围(m)主要用途1极长波极低频(ELF)3~30107~1082超长波超低频(SLF)30~300106~1073特长波特低频(ULF)300~3000105~1064甚长波甚低频(VLF)3~30K104~1055长波低频(LF)30~300K103~104超远程无线电通信6中波中频(MF)300~3000K102~103广播、电视、通信7短波高频(HF)3~30M10~102广播、电视、通信8超短波(米波)甚高频(VHF)30~300M1~10调频、广播电视9微波分米波特高频(VHF)0.3~3G1~10dm移动通信10厘米波超高频(SHF)3~30G1~10cm电视、雷达、导航11毫米波极高频(EHF)30~300G1~10mm雷达、导航12亚毫米波至高频(THF)300~3000G0.1~1mm电磁辐射的特性电磁辐射污染属能量流污染,具有物理因子的特征。①电磁辐射具有电磁波空间传播、反射、折射、衍射和衰减等特征;②电磁辐射污染一般情况下是局部的,电磁波强度过量的地方有污染,电磁波弱的地方不算污染;③电磁辐射污染在环境中一般不会有残剩的物质存在,一旦污染源消除或关机以后,能量流污染也即消失。

发布时间:15-04-17 17:15分类:技术文章 标签:辐射,核辐射,电磁辐射
说完了核辐射,我们再来说说电磁辐射。顾名思义,电磁辐射*是电磁波的辐射,振荡的电场和磁场在空间中以波的形式传播*形成了电磁波,可见光*是一种电磁波,还有我们日常提到的x光、紫外线、红外光、微波还有无线电波,这些都是电磁波。电磁波具有波粒二象性,可以看作波,也可以看成一个个的光子,波长越短,光子能量越高[见备注]。在某些情况下,电磁波可以对生物体造成伤害,人们也经常会对日常生活中的各种跟电有关的设备安全性产生怀疑。那么,电磁波究竟有可能对人有什么伤害呢?
电磁波对人的伤害,简单来说有三种:(1)跟《辐射造成的伤害(上)》里面介绍的核辐射一样,波长很短的gamma射线、X光、紫外线甚至短波的可见光这样光子的能量高于分子化学键键能(2~10电子伏)的电磁波,可以破坏蛋白质和DNA等分子,造成伤害并有一定的可能诱发癌症;(2)一些能被分子吸收的光,比如可见光、红外光和微波(包括微波炉里面的辐射),如果高强度高的话,可以加热人体造成烧灼伤害;(3)高强度的无线电波可以在人体内形成感应电流,对神经系统和内脏的正常工作造成影响。
电磁波波谱,从左到右,波长逐渐变长,光子的能量逐渐减小。(1)高能光子辐射
在《辐射伤害知多少?(上)》里面提过,核辐射里的gamma射线是一种波长很短光子能量很高的电磁波。而包括中子射线、alpha射线、beta射线、gamma射线等核辐射,再加上X光,这些可以统称为电离辐射。因为这些射线都有可能引起物质的电离。这些射线因为单个粒子的能量远高于分子的化学键能,可以破坏分子,造成伤害,引起变异甚至诱发癌症。比如说,做过躯干的X光检查之后医生有时会告诫在下面几个月的时间内不要怀孕,*是为了避免因为x光的辐射导致婴儿的畸形。紫外线和波长较短的可见光的光子能量也大于某些分子的键能,它们并不能透过人体,但是也可能对皮肤造成类似的伤害。*近一些年,美国人颇为推崇晒成小麦色的皮肤,为了拥有健康的肤色,很多人在强烈的阳光下暴晒、或者用紫外线灯照射自己。我所在的地区地处高原、日照强烈,好多美国人又喜欢暴晒,所以是美国皮肤病、皮肤癌高发的地区。为了避免紫外线的伤害,在强烈阳光下活动的时候应该涂抹防晒霜(为数不多的一种靠谱的防辐射产品)。
(2)可见光、红外和微波辐射:从阳光到微波炉和手机
对于大部分可见光甚至更低频的红外、微波辐射波段,由于光子的能量比分子间化学键的能量小,是不可能破坏分子结构的。如果波长合适(主要是红外光),能够被分子吸收(跟分子的振动或者转动能级恰好匹配),那么分子会吸收这种电磁波而使得分子运动变得剧烈;而微波波段的电磁波能够驱动某些极性分子(分子内部有带正电和负电的部分)做振荡运动,使得分子之间互相碰撞,也会加剧分子的运动。总之,*是在这一波段的电磁波的作用下将会使得人体温度升高,有可能造成烧灼的伤害。太阳光汇聚起来可以引火做饭,*是因为可见光的波段能够被物质吸收产生热量;微波炉*是利用电磁波驱动水等极性分子振荡运动以加热食物室温下物体黑体辐射强度随着波长的变化。
另外,一切物体都在不断地向四面八方辐射各种波长的电磁波,这*是“黑体辐射”的物理知识。辐射的不同波长电磁波的能量分布服从普朗克提出的黑体辐射定律。我们日常所见的一切,都在不停地以电磁波照射着周围的一切,也持续受到着周围一切的黑体辐射。按照室温计算(300开尔文,27摄氏度),我们辐射的电磁波强度*大的波长是约十个微米,处于红外光的范围里(见上图),每平方厘米的皮肤每秒钟辐射出的电磁波总能量为0.046焦耳。显而易见,低强度的红外光辐射对人体是完全无害的。值得注意的是,人的眼睛看不见红外线,但是会被高强度的红外线烧伤。
一般的微波炉工作频率是2.45GHz(1G等于十亿),无线网络(WIFI)的无线路由器工作频率一般是2.4GHz(也有5GHz的),3G网络的频率在1.7-2.4GHz之间,而手机的信号频率在0.8-0.96GHz之间和1.71-1.85GHz之间,在这些频率范围内,辐射对人体的伤害表现为热效应。电磁波通过驱动极性分子(主要是水)做振荡运动,使得分子之间互相碰撞,加剧所有分子的运动,表现为温度升高。对于像部分食物或者生物体这样含水多的物体,这个波段的穿透深度基本上在厘米量级(温菜的时候有时表层热了,下面还凉着),所以如果你没有感觉到皮肤发热或体温上升,那么*完全不用担心这个波段的辐射伤害。总之,在从可见光到微波波段的电磁辐射里面,如果没有闻到烤肉的味道也没有觉得体温升高太多的话,*不用担心电磁辐射的伤害。
尽管说从物理上来说“手机致癌”的说法并没有道理,但是必须承认,关于手机致癌的讨论并没有定论。在很多*都有关于手机致癌的传言,也有不少或正或负的关于手机是否致癌的研究,然而一直都没有明确的论断。卫生组织国际癌症研究所(IARC)展开的全球迄今*大规模的手机安全研究显示,使用手机与脑癌之间没有明显联系。
(3)波长更长的无线电波
对于波长更长的无线电波和长波无线电,包括广播(FM/AM)、高压输电线和变压器(50Hz)、和大部分家用电器(50Hz),要担心的是感应电流的危害。大家知道,导体在交变的电磁场里面会产生感应电动势和感应电流,而人体可以看作导体,在电磁场里面也会产生感应电流。虽然说感应电流也有热效应(电磁炉),但是对于正常环境下的人体来说这个热效应不会造成太大的影响(那需要的感应电流太大了)。但是,我们的神经系统和内脏器官的正常工作是需要生物电信号交流和控制的,如果感应电流超过一定的强度的话,会有可能干扰神经系统和内脏的工作,使人感觉到不舒服。不过,电流对于人体的影响是需要高于一定的阈值的,低于阈值,人体是不会有感觉的。因此,对于天线、电视塔等强辐射源,只要我们离开他们适当的距离,使得电场磁场低于一定的值,*不用担心这个问题;对于像高压输电线、变压器还有一般的家用电器这些不是为了辐射电磁波而设计的设备,正常使用情况下的辐射是不会对人体造成危害的,不应该担心。
根据《电子设施保护条例实施细则》规定,各级电压导线边线在计算导线*大风偏情况下,距建筑物的水平安全距离如下:1千伏以下为1.0米,1千伏至10千伏为1.5米,35千伏为3.0米,66千伏至110千伏为4.0米,154千伏至220千伏为5.0米,330千伏为6.0米,500千伏为8.5米。各种高压输电线,包括高速铁路、公共交通用的高压输电线,只要保持适当的距离,*不会对人体造成损伤。有一个流传甚广的“高压线导致白血病”谣言,里面提到“牛津儿童癌症研究中心的杰拉尔德·德雷珀博士说,他领导的小组研究了3.5万名在1962年至1995年间患白血病和其它癌症的儿童,结果发现居住在高压线下周围100米以内的儿童患病几率略微大些”。是否真有“杰拉尔德·德雷珀博士”其人姑且不论,这种能够只研究患癌症的儿童*可以得出患癌症几率的研究方法是值得大家警惕的。还有流言提到高压线附近的磁场会致癌,甚至煞有介事地说磁场高于零点几个微特斯拉(百万分之一特斯拉)*有很高的几率致癌,耸人听闻而又不值一笑。因为实际上地球表面的地磁场的强度*有约为50多微特斯拉,身处其中的我们大部分都健康生活,在这个基础上增加一点点或者减少一点点,除了有可能影响某些依靠磁场导航的鸟类外,对生物体的生活不可能有任何影响。
一些关于“防辐射”的流言
值得强调的是,只有单个粒子的能量高于分子键键能的辐射才有很小的可能伤害DNA甚至诱发胎儿畸形或者癌症,其他的包括大部分可见光、红外、微波、无线电波等等都不可能诱发胎儿畸形或者癌症。流传的“高压线导致白血病”、“手机辐射导致胎儿畸形”等等,都是没有任何根据的谣言,没有科学证据的支持。所谓的“防辐射孕妇装”、“防辐射床单”、“防辐射手套”还有“防辐射围裙”等等,往往是通过在纺织物里面织入金属丝来屏蔽无线电波,并不能够阻止电离辐射等对人体的伤害,根本不能达到声称的“防止胎儿畸形”的效果;而要完全屏蔽在低强度下对人完全无害的微波和无线电波波段的辐射,需要把整个身体都包裹在金属里面才行。
而对于所谓在电脑旁摆放“防辐射”的仙人掌和瓶装矿泉水,没有任何理由相信他们能够达到“吸收电磁辐射”的效果。也没有任何理由相信木耳和酸奶等食品能对核辐射或者电磁辐射的效果产生任何的影响,虽然它们很好吃,并且从某些角度来说对身体也很有好处。
备注:光、电磁波和光子
振荡的电场和磁场在空间中以波的形式传播*形成了电磁波,gamma射线、X光、紫外光、可见光、红外光、微波、无线电波和长波无线电,这些都是电磁波。电磁波具有波粒二象性,光子*是量子化的电磁波,是电磁波能量的*小单位。光子的能量和电磁波的波长成反比,比如说,波长*短的gamma射线光子能量高达百万甚至数亿电子伏,医疗和安检用的x光光子能量一般在数百到上万电子伏,紫外光的能量一般在数个到数十电子伏,可见光的能量在1.8(700纳米的红色光)到3.1电子伏(400纳米的蓝色光)之间,红外、微波和无线电波的光子能量*小的多。在电磁波和物质相互作用时,物质只能吸收或者放出整个的光子。

问:电磁波传播速度一样,手机通信为什么频率越来越高?

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因为我们需要传输的数据越来越多,需要的信号带宽越来越宽。原来的低频段已经没有这么多带宽可以分配,所以手机通信的频率越来越高。

信号的传输速率越来越高,需要的带宽越来越高

根据通信中最重要的一个香农定理,信号的传输速率和信道带宽成正比。而随着通信的发展从1G到5G,传输的信号内容越来越多,从传输音频、文字,到图片,再到视频,再到高清的VR/AR视频,因此需要占用的信道带宽越来越宽。2G时代运营商分配到的每个频带的带宽在10MHz左右,3G时代在15MHz左右,4G时代移动、联通和电信分别分配130MHz、90MHz、100MHz(还是分了好几段给的,每段25MHz、30MHz、50MHz或者65MHz);到了5G时代,现在移动分配到的是一段160MHz(2515MHz-2675MHz)的和一段100MHz的(4800MHz-4900MHz)。中国电信和联通公用一个100MHz的(3400MHz-3500MHz)。而在低频段是没有这么大的带宽资源的,所以我们需要越来越往高频端移。

频段是稀缺资源,低频段已经拥挤不堪

从1896年波波夫成功利用无线电传播电报起,全世界都开始疯狂的利用无线电传播信号了。由于信号的频率越高,在介质中传播的损耗越大,所以在以前都是尽可能的去争取一个较低的频率。到目前为止,低频段的信号已经拥挤不堪,已经无法在容纳更多的通信内容进来,更不要说5G通信动辄100MHz的带宽,所以现在的通信都是被逼着往高频率去的。而且也只有到了现在,我们才有技术去解决在高频率的时候碰到的衰减等技术问题。

所以总结来说:随着需要通信的内容变多,需要的带宽变宽,低频段已经容不下了,而现在的科技手段可以允许我们在高频段通信,所以现在的无线通信频率越来越高。

无线电波传播速度虽然一样,但更高的频率通讯速率更高

手机通讯用的是无线电波,无线电波是只电磁波的一小部分,电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。无线电波可以在空气中传播,也可以在直空中传播。通过无线电波进行远距离的信息传递的确是一项伟大的发明。随着科技的不断发展和进步,人们对数据传速的要求越来越高了,我们需要更高的传输速率,提高通讯的载波频率可以大大的提高带宽,实现更大容量的信息吞吐量。

无线电通讯用到的频率有哪些?

按频率和波长可以分为:长波、中波、短波、超短波、微波。

长波:波长大于1000米的无线电波称为长波,它的频率范围是频率300KHz-30KHz;

中波:中波的波长范围是1000米~100米,对应的频率是300KHz-3000KHz;

短波:短波的波长范围是100米~10米,对应的频率是3MHz~30MHz;

超短波:短波的波长范围是10米~1米,对应的频率是30MHz-300MHz,也称之为甚高频(VHF)波、米波;

微波:微波的波长范围是1米~0.1毫米,对应的频率是频率300MHz-3THz;

不同波长和频率的无线电波有着不同的应用范围和领域。由于大气中的电离层有着大量的自由电子和离子,会使无线电波改变传播速度,发生折射、反射和散射,产生极化面的旋转并且会受到不同程度的吸收。

长波和中波会直接被电离层吸收,所以只能沿着电表传波,俗称为地波,由于地球是圆的,所以只能用于中等距离的通讯。短波可以被电离层反射,所以只能在电离层内的大气层内传播,由于短波可以被电离层反射,所以在地球大气层内可以传播得更远,玩过收间机的朋友就知道,短波频段可以收到很多国外的电台节目。短波应用于长距离的通讯和电台广播。超短波频率相对较高,在地表传播衰减较大,超短波也可以穿入电离层,甚至穿出电离层,但不会被反射,所以一般用于直线传播的调频广播、电视、雷达、移动通讯等。比如,收音机上的FM频道节目用的就是超短波了。微波可以直接穿过电离层,不受任何影响,可以用于大容量的数据通讯和卫星通讯。

波长与频率的关系

无线电波在真空中传翻速度是30万千米每秒,和光的速度一样。因为,波长(λ)=光速(c)/频率(f),所以波长越短的无线电波,它的频率就越高了。

频率越高的无线电波带宽越大、速率越高

在数字通讯中,我们用二进制处理数据,一个字节(Byte)有八个比特(bit),比特(bit)是信息的最小单位,比如我们用”10″来表示”2″,用”11″来表示“3”,用”1111″来表示“15”,用”11111111″来表示“255”。每秒种传输的比特(bit)数叫做比特率(bps),比特率(bps)越高代表每秒种可以传输的数据越多。

因为无线电波传播的速度是固定的,所以当波长越短(频率越高)时,每秒钟内传播的波形的数量就越多了。无线电线是我们用于无线传输数据的载波,形波越多,就可以加载越多的数据比特(bit)。由此可见,波长越短(频率越高)的无线电波在同一时间内可以传输更多的数据了。

随着科技的进步,我们的手机越来越先进,屏幕越来越清晰,视频通话的质量越来越高,下载文件的速度越来越快,这些通通都需要有高速无线电波通讯的支持。为了提高通讯速率,我们必须使用更高频率的无线电波来进行通讯了。

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随着移动通信制式的不断升级,使用的无线频率越来越高了,原因相对来说还是比较复杂的。

移动通信技术从1G到5G,使用的无线频率是在提高的。

1G时代,主要是英国的TACS和美国的AMPS被比较广泛的部署,使用的工作频率是900M/800M。

2G时代,被最广泛部署的是欧洲的GSM,使用的工作频率是900M/1800M;其次被广泛部署的是CDMA,使用的工作频率主要是800M。

3G时代,有3个国际标准,使用的主要工作频段是在2000Mhz附近,所以也被称为IMT-2000。

4G时代,全球的移动通信制式基本完成了统一,分为两个分支TD-LTE和FDD-LTE,使用了更多的工作频段,包括部分2/3G的频段。

5G时代,可以使用的无线频率继续提高,分为FR1和FR2,FR2已经进入了毫米波范围。

移动通信制式频率的提高,是由于越来越高的系统性能要求更大的无线带宽的原因。

移动通信系统从1G到5G,系统性能在不断的提高,尤其是从3G时代开始,数据业务成为了主要应用之后更是如此。

越高的系统性能,就要求原来越大的信道带宽,这个和车流量越大,需要的车道就越多,也是差不多的道理。

3G时代,CDMA的信道带宽是1.25Mhz,WCDMA的信道带宽是5Mhz。

4G时代,LTE支持的信道带宽是1.4Mhz、3Mhz、5Mhz、10Mhz、15Mhz、20Mhz。

5G时代,Sub-6G可以支持最大100Mhz,而毫米波则可以支持最大400Mhz。

由于更低的无线频率已经被以往的移动通信制式占据了,所以也使得新的移动通信制式不得不推向更高的频率。

其实就通信业的角度来讲,如果有可能的话,还是希望使用低频来进行部署的。

无线频率越低,绕射能力就越强,同等面积,可以建设更少的基站来完成覆盖,组网成本就比较少。其实对于运营商来说,如果更低的频率可以提供足够的无线频率带宽的话,不管是哪个运营商都是更倾向于低频组网的。

现在的四大运营商之中,中国广电的基础5G覆盖将使用700Mhz,就被其他的三大运营商眼红的很,这可以少建设许多的5G基站。

而联通和电信正在申请对2100Mhz进行翻頻重耕,也是想在农村等区域使用这个频率来做5G覆盖,就是为了省钱。

总而言之,随着移动通信技术的迭代,使用的无线频率越来越高的原因,是由于系统性能不断提高,低频部分无法提供足够的无线频率决定的。并不是说通信业一定要使用越来越高的无线频率,其实也是不得不用。

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在聊这个之前,我们先引入两个高中物理基础的知识吧:

第一个是电磁波包含了无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。人眼可接收到的电磁波,称为可见光。

第二个是电磁波的波速、波长、频率公式:波长 X 频率 =
波速。而其中波速是恒定的,约等于光速,因此不同的波,频率不同,波长也不同。

光波频率

这么来理解频率这个东西呢?其实你可以理解成为一种波在单位时间携带的能量。频率越高,携带的能量就越高。比如说我们人眼的可见光是从红外线到紫外线之间频率的波,而红外线的频率是10^14赫兹,而紫外线的频率是10^16赫兹,因此紫外线对比红外线,携带了更大的能量,这样你应该就不难理解为什么只有“紫外线杀菌”这种东西,而没有“红外线杀菌”的说法。

频率再往上走,就是X射线和伽马射线,X射线的频率是10^18赫兹,而伽马射线的频率是10^20赫兹,两者携带的能量是可见光的百万倍,可以轻松杀死细胞。并且由于频率太高,波长非常短,属于纳米级别,因此伽马设想也可以被制作成为所谓的“伽玛刀”,可以精确杀死人体内的有害细胞。通常被应用在医学,当然也有战争军事领域,也就是我们常说的电磁炮这种东西。

当然,这样大家也能够理解,为什么携带的能量如此之大,但是却没有使用在通信领域中,主要就是需要的能源太大太大,使用在通信领域并没有任何经济价值,至少目前来看除了烧能源,没有任何作用。

电波频率

上面我们说了,在红外线(频率是10^14赫兹)以上频率的电磁波,包含了人眼可接收的可见光、紫外线、X射线和伽马射线,但是这些点电磁波携带能力巨大,产生需要消耗的能量也巨大。因此使用在通信领域没有任何经济价值。那么目前人类所使用的通信电波主要还是在频率为10^10赫兹以下的无线电波。

首先我们要清楚一个问题:对于手机接收和传递信息这件事情来说,其实中间过程,有线传输和无线传输都同时参与。举个最简单的例子,此时你正在拿今日头条App看内容,那么你的内容来源应该是“头条服务器-运营商服务器-基站-手机”,其中“基站-手机”使用的是无线传输,而从“头条服务器-运营商服务器-基站”使用的依旧是光缆为基础的有线传输。因此,我们之前所讨论的“1G/2G/3G/4G/5G”,其实都是“基站-手机”之间无线传输的迭代。

那么我们知道,频率越高,单位时间包含的波峰波谷就越多,如果把波峰看作是信号“1”,波谷看作是信号“0”,这样波就可以传递计算机可识别的二进制信号,于是乎就可以用波传递信息。也就是运营商使用的电波频段越高,单位时间携带的信息就越多,也就是所谓“网速越快”;使用的电波频率越低,单位时间携带的信息越少,也就是所谓“网速越慢”。

其实就是这样,从最初的电报无线电传递文字,到后来的广播无线电传递声音,到现在的数字无线电传递图像。其实对于电波来讲,无非是人类使用的频率越来越高,电波单位时间所携带的信息也就越来越多。

波长与频率

那么说到这里,可能有人就说:既然高频率的电磁波携带的信息最多,那么为何不直接只用高频率的电磁波呢?为啥还要慢慢迭代?嗯……这其中其实跟技术没有太大关系,核心其实是运营商能不能赚钱的问题。这么说呢?

我们上面说的电磁波第二个基础概念:波长 X 频率 =
波速。在波速不变的情况下,频率增加,那么波长就会减少。那么波长减少的后果,就是波的传播能力会大大减弱。这么举个大概的例子:海浪,如果是1米不到的小浪花,连沙滩都上去不;但是如果是10米高的海啸,那就直接把房屋都越过去了。其实波长也是一样的,波长越长,可以绕过的东西就越多,能够接收到的范围就越广,这就像是当年收音机时代,波长很长,但是一个信号塔发出的信号,小半个中国都可以接收到。如果当时有运营商的话,可能每个省修几个基站就可以完成全国的覆盖了。

目前5G为了确保信息传递的速度,因此使用了相对跟高频的10^9赫兹频段,因此波长就大大缩减,从过去的厘米波,缩减到了毫米波。这样一来,5G网络信号的穿透能力和覆盖能力就会大大减弱。因此运营商要解决这个问题,其核心解决方案就只能是修建更多的基站,但是修基站就是大笔大笔的提前投资。因此才有了所谓的“NSA组网”,直接使用4G基站升级到5G;还有所谓的“宏基站”和“微基站”,“微基站”专门安装在室内,增加信号覆盖。


因此,其实对于每一次通信技术的迭代,赚得最多的不是运营商,而是华为、诺基亚、爱立信这样的服务提供商。

电磁波在一般意义上的传输速度都是30万米每秒,不过由于是电磁波,其波长或者电磁波的频率不同。

波的传输速度=波长×波的频率,由于波的传输速度一定,所以波的频率和波长为反比的关系。

我们使用电磁波传输信息时,信息的有效载体单元为波的一个周期,所以说想要在相同的时间没传输更多的信息,频率应该最大化,但频率越高,波长会越短,所以波在传输的过程中损耗或者说衰减越大,所以说5G的基站距离要比4
G更加密集。

信息在传输过程中,以一个时钟周期进行编解码,这里的一个时钟周期就是频率分之一,所以说为了传输更多的信息,就得提高频率。

笼统地讲,不管具体是通过哪种形式来实现,电磁波都是在一个基础频率的电磁波上叠加一个变化的电磁波来传递信息的。电磁波的基础频率好比纸张,叠加的电磁波相当于笔,频率越高纸张的质量越好,同样大小的纸上能记录越多信息,如果纸张质量不好,墨水容易洇在一起,字就必须写的非常大,一张纸也就记录不了多少信息。所以说,电磁波的传播速度不变,只有不断提高频率,提升纸张质量,让同样大小的纸张上携带更多信息来提升传播信息的速度。

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