无??

無線電 （英語： radio waves ）是 无??波 的??、又? 射頻電波 、電波、射頻，?一? ?磁波，是在自由空間（包括空氣和 ?空）傳播的電磁波。在電磁波譜上，其波? 比 ?外? （IR）?。无??波的 ?率範圍?300 GHz 以下 ^[1]，其對應的波長範圍?1 毫米以上；??率介于300 GHz 到3 kHz 之?，但也有定??任何1 GHz或3 GHz以上的?波?? 微波。??率在300 GHz?，无??波??的波??1毫米（0.039英寸）；在3 kHz?，波??100公里（62英里）。和其他?磁波一?，无??波也以光速行?。自然界中的无??波，主要是由 ?? 或者宇宙天? 形成。由人工?生的無線電波，被應用在無線通訊、廣播、雷達、通訊衛星、導航系統、電腦網路等應用上。

无??波由无???射器 ?生，?由无??接收器使用天? 接收。无??波在?代技?中?泛用于固定和移? 无??通信、 ?播、雷? 和无???航、通信?星、无??算机?? 等。不同?率的无??波在地球大??中具有不同的?播特性；?波可以在山?等障碍物周? 衍射 ??地球表面?行?播（地波），?短的波可以? ??? 被反射??播至地平?以外（天波），而短得多的波???少?曲或衍射???以 ???播，因此??的?播距??限于地平線。

?了防止不同无??台之?的干? ，无??波的人?操作行?受到法律的?格?管，由 ???信?盟（ ITU ）??，???机??无??波定??“在太空中?播的 ?率低于 3,000 GHz 的 ?磁波 ”。 ^[2]无???? 根据?率分?多?无?? ?段，分配不同的用途。

無線電發射機，藉由交流電，經過振?器，變成高 ?率交流電，?生電磁場，而經由電磁場可?生無線電波 ^[3]。無線電波像磁鐵，有同性相斥、異性相吸的現象。同類電子會互相排斥，因此當無線電波射出時，會將前方電波往前推，當連續電波一直射出來時，電波就會在空氣中傳播 ^[4]。

無線電技術是通過無線電波傳播訊號的技術，其原理在於，導體中電流 ?弱的改變會?生無線電波。利用這一現象，通過調製可將信息加載於無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端，電波引起的電磁場變化又會在導體中?生電流。通過解調將訊息從電流變化中提取出來，就達到了資訊傳遞的目的。

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。他的這些工作完成於1861年至1865年之間。

海因里希·魯道夫·赫? 在1886年至1888年間首先通過試驗驗證了麥克斯韋爾的理論。他證明了無線電輻射具有波的所有特性，?發現電磁場方程可以用偏微分方程表達，通常稱? 波動方程。

1906年聖誕前夜，范信達在美國麻薩諸塞州採用外差法實現了歷史上首次無線電廣播。范信達廣播了他自己用小提琴演奏「平安夜」和朗誦《聖經》片段。位於英格蘭切爾姆斯福德的馬可尼?究中心在1922年開播世界上第一個定期播出的無線電廣播娛樂節目。

??和利用 [ ?? ]

1867 年，?格???物理?家詹姆斯·克拉克·?克斯? （ James Clerk Maxwell ）在??理?上首次??了无??波。 ^[5]他的??理?，?在?? ?克斯?方程? ，???合的 ?? 和磁? 可以作?“ ?磁波 ”穿?空?。?克斯?提出光是由波??短的?磁波?成的。 1887 年，德?物理?家海因里希·赫? (Heinrich Hertz ) 在他的??室中通????生无??波?明了?克斯??磁波的??性， ^[6]表明??表?出?光相同的波特性： ?波、折射、衍射和偏振。意大利?明家古列?莫·?可尼在 1894-1895 年左右??了第一台?用的无???射器和接收器。他因无???得了 1909 年的 ???物理?? 。无??通信在 1900 年左右?始在商?上使用。?代??“ 无??波 ”在 1912 年左右取代了原?的名?“ 赫?波 ”。

無線電通訊的?明 [ ?? ]

關於誰是無線電通訊的發明人還存在爭議，由于定義不同，英?、法?、俄?都有其說法，但一般定義?完整系?的開發者，對此一般都認?是意大利人及諾貝爾?得?人馬可尼。但?有傳聞認?是尼古拉·特斯拉。 ^{[來源請求]}

1893年，尼古拉·特斯拉在美國密蘇里州聖路易斯首次公開展示了無線電通信。在?「費城佛蘭克林學院」以及全國電燈協會做的報告中，他描述?演示了無線電通信的基本原理。他所製作的儀器包含電子管發明之前無線電系統的所有基本要素 ^[7]。

??山大·波波夫于1895年5月7日他在彼得堡物理和化???物理?部年?上演示了他制成的一架无??接收?置－雷?指示器，?一天后?被俄?斯定?“无??日”?祝。俄?斯人??他才是无??的?明人。

古列爾莫·馬可尼擁有通常被認?是世界上第一個無線電技術的專利，英國專利12039號，「電脈衝及信號傳輸技術的改進以及所需設備」 ^[8]。

尼古拉·特斯拉1897年在美國獲得了無線電技術的專利。然而，美國專利局于1904年將其專利權撤銷，轉而授予馬可尼發明無線電的專利。這一?動可能是受到馬可尼在美國的經濟後盾人物，包括湯瑪斯·愛迪生，安德魯·?耐基影響的結果。1909年，馬可尼和 ??·?迪南德·布?恩由於「發明無線電報的貢獻」獲得諾貝爾物理學?。 ^{[來源請求]}

1898年，馬可尼在英格蘭切爾姆斯福德的?爾街開辦了世界上首家無線電工廠，雇傭了大約50人。

1943年，在特斯拉去世后不久，美?最高法院重新?定特斯拉的?利有效。?一?定承?他的?明在?可尼的?利之前就已完成。有些人??作出?一?定明?是出于??原因。?? 二? 中的美?政府就可以避免付??可尼的公司?利使用?。 ^{[來源請求]}

收發機制 [ ?? ]

用於遠程通信的無線電系統通常包含以下的部件。無線電技術經過100多年的發展，這些收發機制的實現方法已經變得多種多樣，而現代的工程師可以根據實際需求選擇最優的方法。

調製和發射器 [ ?? ]

每個無線電系統都具有發射器。發射器的功能藉由能?製造出所需振? 頻率的交流電源所實現。發射器含有用於調製的系統。其功能是將電源輸送來的信號加以修改，?藉此傳遞信息。最簡單的調製方法是不時地切斷電源，正如拍電報時發報員的工作。這種簡單的調製，手工就能完成。而現代無線電通訊所需的複雜調製則涉及到許多交流電屬性的細微調整，如振幅、頻率和相位（而且往往同時調節的參數不止一個）。隨後，發射器將調製後的信號傳遞給調諧過的共振天線。此?能將震?電流轉化? 電磁波，?以無線的形式傳播（有時會受到偏振的影響）。

載波調幅藉由調整信號振幅（?信號?度），使之與所要傳遞的訊號的變化相同步，而傳送訊息。例如，信號?弱可用於描述話筒傳出的聲震動情況，或者用於確定電視熒幕上某個?素的熒光情況。世界上首個聲訊電台採用的便是此種調製方式，而時至今日?仍被廣泛使用。"AM"目前常用於指中波廣播電台。

如右圖所示，在調幅這種調諧方式下，所?生的電磁波頻率 ?不隨時間推移而發生變化。

調頻則是通過調整載波的頻率來達到送信的目的。這種情況下，載波的瞬時頻率同步於所傳遞的訊號的瞬時頻率。數位訊號的傳遞可以藉由將載波在數個離散的頻率間切換來實現。此技術被稱? 頻率偏移調變。

FM現時常指甚高頻高保? 廣播。無線電視的音軌訊號也是通過超高頻信道傳送的。

天線 [ ?? ]

天線可以將電流轉換? 無線電波，也可以將無線電波轉換?電流。常配合 ?送器或接收器一起使用。在傳輸時，?送器會?生震?的無線電頻率電流到天線上，而天線會?生電磁輻射。在接收時，天線會拮取電磁波的部?能量，?生微小的電壓，再透過接收器放大。天線可以用來傳送及接收的用途。

?播 [ ?? ]

電磁波?生後，可以在空間中直接傳播，但其路徑也可能被反射、折射及繞射等影響。電磁波的?度會因幾何距離而變小（平方反比定律），有些情形下介質也會吸收能量。雜訊也會影響電磁波的訊號，電磁干擾的來源可能是自然的，也可是人造的（例如其他電磁波傳送器或是非蓄意輻射（英? ： accidental radiator ））。雜訊也可能因?設備本身的特性而?生，如果雜訊的?度太大，就無法分辨電磁波中的訊號及雜訊，這也是無線電通訊的基本限制

諧振 [ ?? ]

無線電中的諧振電路可以選擇接收特定頻段的信號。諧振電路可以只針對特定頻率的信號有較大的響應，對其他特定頻率信號的響應會較小，因此無線電接收器可以區分不同頻率下的信號。

接收器和解調 [ ?? ]

一台 ?石收音机，其中包括天? 、可變電阻、線圈、 ?鬚整流器（英? ： cat's whisker ）、電容器、耳機及接地

電磁波可以用調諧過的天?接收其訊號。天線可以拮取一些電磁波的能量，變成電路中的諧振電流。接收器可以將電流解調，轉換成可用的的訊號。接收器一般也會調諧（英? ： tuner (radio) ）到可以接收特定頻段的訊號，拒?其他頻段的信號 ^[9]。

早期的無線電系統只?天線拮取到的能量來?生訊號 ^[10]。後來發明了像 ?空管及電晶體等電子設備，可以將微弱的訊號放大，因此無線電就更?普及。無線電的應用包括無線對講機、兒童的玩具、到無人行星探測任務先鋒計劃的控制，也包括廣播及其他的應用 ^[11]。

无??接收机從天線中接收訊號，利用電子濾波器從天線接收到的訊號中分離出想要的訊號，再利用放大器將訊號放大到適合後續處理的準位，最後將訊號轉換?使用者需要的形式，例如聲音、影像、數位資料、量測?及導航的位置等 ^[12]。

無線電頻段 [ ?? ]

名稱	波長	頻率	光子能量 (eV)
不同頻段電磁波的比較
伽馬射線	小於 0.01 nm	大於 10 EHz	100 keV - 300+ GeV
X光	0.01 to 10 nm	30 PHz - 30 EHz	120 eV to 120 keV
紫外線	10 nm - 400 nm	30 EHz - 790 THz	3 eV to 124 eV
可見光	390 nm - 750 nm	790 THz - 405 THz	1.7 eV - 3.3 eV
紅外線	750 nm - 1 mm	405 THz - 300 GHz	1.24 meV - 1.7 eV
微波	1 mm - 1 meter	300 GHz - 300 MHz	1.24 meV - 1.24 μ eV
无??	1 meter - km	300 MHz - 3 Hz	1.24 meV - 12.4 f eV

无??的頻率範圍從數 Hz 到300GHz，不過商業上重要的无??頻段只?其中的一小部? ^[13]。其他頻率超過无??的電磁波包括微波、紅外線、可見光、紫外線、 X光及伽馬射線。由於无??頻率範圍內的光子能量太小，無法游離原子中的電子，因此无??歸類? 非游離輻射。

无??的用途 [ ?? ]

无??的最早?用于航海中，使用摩?斯?? 在船??地???信息。?在，无??有着多??用形式，包括无??据?，各?移?通信以及无???播等。

以下是一些无??技?的主要?用:

?播 [ ?? ]

音?：无???播 [ ?? ]

?音?播的最早形式是航海无???。?采用??控制??波的?射?否，由此在接收机?生??的?音信?，? 摩?斯?? 。
?幅?播可以?播音?和?音。?幅?播采用幅度?制技?，??筒?接受的音量越大??台?射的能量也越大。 ??的信?容易受到?如??或其他干?源的干?。
調頻廣播可以比調幅廣播更高的保?度傳播音樂和聲音。對頻率調製而言，話筒處接受的音量越大對應發射信號的頻率越高。調頻廣播工作於甚高頻段 (Very High Frequency, VHF)。頻段越高，其所擁有的頻率帶寬也越大，因而可以容納更多的電台。同時，波長越短的無線電波的傳播也越接近於光波直線傳播的特性。
調頻廣播的邊帶可以用來傳播數位訊號如，電台標識、節目名稱簡介、網址、股市信息等。在有些國家，當被移動至一個新的地區後，調頻收音機可以自動根據邊帶信息自動尋?原來的頻道。
航海和航空中使用的?音?台?用VHF?幅技?。?使得?机和船舶上可以使用?型天?。
政府、消防、警察和商?使用的?台通常在?用?段上?用窄???技?。?些?用通常使用5KHz的??。相?于???播或??伴音的16KHz??，保?度上不得不作出?牲。
民用或?用高??音服?使用短波用于船舶，?机或孤立地点?的通?。大多?情?下，都使用 ??? 技?，??相?于?幅技?可以?省一半的??，?更有效地利用?射功率。
地面中繼式無線電 (Terrestial Trunked Radio, TETRA)是一種?軍隊、警察、急救及交通等特殊部門設計的數字集群電話系統。

??：???播 [ ?? ]

通常的模??? 信?采用??像?幅，伴音???合成在同一信?中?播。
?位?? 采用 H.264 ?像??技?，由此大??需模???信?1/16的??。

通信 [ ?? ]

?? [ ?? ]

蜂??? 或移??? 是?前最普遍?用的无?通信方式。蜂???覆盖?通常分?多?小?。每?小?由一?基站?射机覆盖。理?上，小?的形??蜂??六?形，?也是蜂???和蜂??? 名?的?源。?前?泛使用的移???系??准包括： GSM 、 CDMA 和 LTE 。
?星??存在??形式：國際海事?星組織和 ?星系? 。??系?都提供全球覆盖服?。國際海事?星組織使用地球同步?星，需要定向的高增益天?。?星?是低?道?星系?，直接使用手机天?。
TETRA 系統具有無線電話的功能。

?据?? [ ?? ]

?字微波????、?星等通常采用正交幅度?制。QAM?制方式同?利用信?的幅度和相位加?信息。??，可以在同?的??上??更大的?据量。
IEEE 802.11 是當前無線區域網的標準，採用2.4GHz或5GHz頻段，數據傳輸速率?11 Mbps或54 Mbps。
?牙 (Bluetooth)是一種短距離無線通訊的技術。
IEEE 802.15.4 ( ZigBee )是低功耗個域網協議。據此協議的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。ZigBee主要適用於自動控制和遠程控制領域，支持地理定位功能，是一種介於無線標記技術和藍牙技術之間的技術提案。Zig-Bee主要特點是工作頻段免執照； 1個節點工作6～24個月；協議簡單且免費，成本低廉。

警用无?? [ ?? ]

?余无?? [ ?? ]

?余无?? 是无???好者??的无??台通?。?余无??台可以使用整???上?多?放的??。?好者使用不同形式的??方式和技?。有些后?商用的技?，比如??，????幅，?字分?无??和?星信???器，都是由?余?好者首先?用的。

辨識 [ ?? ]

利用主動及被動無線電裝置可以辨識以及表明物體身分。（參見射??? ）

定位??航 [ ?? ]

所有的?星?航系?都使用??了精???的?星。?航?星播?其位置和定?信息。接收机同?接受多??航?星的信?。接收机通??量?波的?播??得出?到各??星的距?，然后?算得出其精?位置。
Loran 系?也使用无??波的?播???行定位，不?其?射台都位于?地上。
VOR 系?通常用于?行定位。?使用?台?射机，一台指向性?射机始??射?象?塔的射?一?按照固定的速率旋?。?指向型?射机朝向北方?，?一全向?射机??射??。?机可以接收??VOR台的信?，?而通?推算??波束的交点?定其位置。
无??定向是无???航的最早形式。无??定向使用可移?的?形天?????台的方向。

?急服? [ ?? ]

無線電緊急定位信標 (emergency position indicating radio beacons, EPIRBs)，緊急定位發射機或個人定位信標是用來在緊急情況下對人員或測量通過衛星進行定位的小型無線電發射機。?的作用是提供給救援人員目標的精確位置，以便提供及時的救援。

雷? [ ?? ]

雷? 通??量反射无??波的延??推算目?的距?。?通?反射波的偏振和 ?率感?目?的表面?型。
?航雷?使用超短波?描目??域。一般?描?率?每分??到四次，通?反射波?定地形。??技?通常?用在商船和?距?商用?机上。
多用途雷?通常使用?航雷?的?段。不?，其所?射的?????制和偏振化以便?定反射?的表面?型。?良的多用途雷?可以辨?暴雨、?地、??等等。
搜索雷??用短波???描目??域，通常每分?2－4次。有些搜索雷??用多普勒效?可以?移?物?同背景中?分??
?的雷?采用于搜索雷??似的原理，不???小的?域?行快速反??描，通常可?每秒??次。
?象雷??搜索雷??似，但使用?偏振波以及水滴易于反射的波?。 ?廓?雷? 利用多普勒效??量?速，多普勒雷? 利用多普勒效????害性天?。

加? [ ?? ]

微波? 利用高功率的微波?食物加?。（注：一?通常的?解??微波?使用的?率?水分子的共振?率。而??上使用的?率大?是水分子共振?率的十分之一。）

?力 [ ?? ]

无??波可以?生微弱的??力和磁力。在微重力?件下，?可以被用?固定物?的位置。
宇航?力: 有方案提出可以使用高强度微波?射?生的?力作?星?探?器的?力。

遙距操控 [ ?? ]

無線電被應用在各種需要遙距控制的設備上。操控者透過發射器發出指令而設備上的接收器則根據所收到來自發射器的指令對設備上的各部?進行操作。例子有無人架? 偵察機、各種遙控模型、各種機械人等。

天文學 [ ?? ]

是通? 射?天文望?? 接收到的宇宙天??射的无??波信? 可以?究天? 的物理、化? 性?。這門學科叫 射?天文? 。

相關條目 [ ?? ]

參考資料 [ ?? ]

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