鄭方宇

（南京航空航天大學(xué)，南京210000）

1 無(wú)線電原理

無(wú)線電是指能夠在任意空間中傳播的，一種以能量或信號(hào)為傳播形式，磁場(chǎng)與電場(chǎng)在傳播的過(guò)程中在空間中互相垂直，并且垂直于傳播方向的電磁波。無(wú)線電波含有磁場(chǎng)，磁場(chǎng)振動(dòng)的速度就是無(wú)線電波的頻率，以赫茲（Hz）為單位。1赫茲等于每秒振動(dòng)一下，一千赫（kHz）就等于1000赫茲。人們通常用不同頻率的波段，來(lái)發(fā)射各種不同的信息。無(wú)線電是電磁波中的一個(gè)有限頻帶，其頻率從幾十Hz（甚至更低）到3000GHz 左右，波長(zhǎng)從幾十Mm到0.lmm左右。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)線電的射頻規(guī)范主要有三種：3kHz ～300GHz，9kHz ～300GHz，10kHz ～300GHz。在天文學(xué)上，無(wú)線電波又被稱為射電波，簡(jiǎn)稱射電。無(wú)線電波的傳遞既不依靠電線，也不用依靠空氣媒介幫助它傳播，有些能夠從大氣層上空反射傳播，有些波能夠在空間直線傳播，有些電波能夠在地球表面?zhèn)鞑ィ行┎ㄉ踔聊艽┩复髿鈱?，飛向遙遠(yuǎn)的宇宙空間。自然輻射源或發(fā)信天線所輻射的無(wú)線電波，在自然條件下的媒質(zhì)到達(dá)收信天線的過(guò)程，就稱為無(wú)線電波的傳播。

無(wú)線電技術(shù)作為現(xiàn)代信息技術(shù)的前身具有極重要的意義，這項(xiàng)技術(shù)主要是利用頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸和接收，主要是以可以隨意傳播的電磁波為介質(zhì)進(jìn)行[1]。也就是說(shuō)，無(wú)線電技術(shù)就是一種利用無(wú)線電原理，通過(guò)無(wú)線電波來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳播的技術(shù)。無(wú)線電技術(shù)中使用的這段電磁波通常稱為無(wú)線電波。無(wú)線電技術(shù)的原理在于，改變導(dǎo)體中電流的強(qiáng)弱能夠產(chǎn)生無(wú)線電波。在電磁場(chǎng)里，任何磁場(chǎng)的變化都會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，任何電場(chǎng)的變化也會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。交互變化的電磁場(chǎng)不僅可能存在于導(dǎo)體、電流或電荷的周圍，還能夠脫離產(chǎn)生它的波源向遠(yuǎn)處傳播，這種在空間以一定速度傳播的交變電磁場(chǎng)，就稱為電磁波。無(wú)線電波傳輸信號(hào)及對(duì)應(yīng)的接收過(guò)程都要借助于頻率變化。任何一種無(wú)線電信號(hào)傳輸系統(tǒng)均由發(fā)信部分、收信部分和傳輸媒質(zhì)三部分組成。無(wú)線電傳送具有很多優(yōu)勢(shì)，比如說(shuō)電波傳輸不依靠電線；傳播距離遠(yuǎn)、速度快，衰減小；摒除了時(shí)空約束；頻段寬等等。但是向外發(fā)射電磁波有一定的條件，即足夠高的振蕩頻率和盡可能大的空間，這樣才有可能有效的將電磁場(chǎng)的能量傳播出去，達(dá)到傳遞信息的目的。

2 無(wú)線電的發(fā)展歷程

無(wú)線電的誕生于一百多年前，一般認(rèn)為美籍塞爾維亞裔科學(xué)家尼古拉·特斯拉是無(wú)線電的最早發(fā)明人。1893年，尼古拉·特斯拉在美國(guó)第一次公開(kāi)展示了無(wú)線電通信。1897年，尼古拉·特斯拉于在美國(guó)獲得了無(wú)線電技術(shù)的專利。但是，1904年美國(guó)專利局把尼古拉·特斯拉的專利權(quán)撤銷，轉(zhuǎn)而授予馬可尼發(fā)明無(wú)線電的專利。意大利的馬可尼受到了電磁波發(fā)現(xiàn)者赫茲論文的啟發(fā)，開(kāi)始嘗試用無(wú)線電進(jìn)行傳輸，并于1896年申請(qǐng)到關(guān)于無(wú)線電技術(shù)的專利。無(wú)線電的開(kāi)始廣泛應(yīng)用于航海中，使用摩爾斯電報(bào)在海洋與陸地之間傳遞信息。

二十世紀(jì)，無(wú)線電技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展。1931年出現(xiàn)了電離層理論，出現(xiàn)短波電臺(tái)，輕便而經(jīng)濟(jì)的短波電臺(tái)使得它在廣播中得到了廣泛的應(yīng)用。二十世紀(jì)40年代，無(wú)線電發(fā)展史上出現(xiàn)了微波技術(shù)。微波沿直線傳播，接近光頻，它能夠穿過(guò)電離層而不被反射，因此微波需經(jīng)通訊衛(wèi)星、中繼站等將它反射后傳播到設(shè)定的目標(biāo)。

無(wú)線電經(jīng)歷了各個(gè)發(fā)展階段，從電子管到晶體管，再到集成電路，從短波到超短波，再到微波，從模擬方式到數(shù)字方式，從固定使用到移動(dòng)使用等，極大地推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展與前進(jìn)。二十一世紀(jì)，無(wú)線電技術(shù)將得到全新的發(fā)展，比如說(shuō)無(wú)線電能傳輸技術(shù)，是一項(xiàng)前瞻性技術(shù)，也是當(dāng)前電氣工程領(lǐng)域最活躍的熱點(diǎn)研究方向之一，被美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》雜志評(píng)選為未來(lái)十大科研方向之一，中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)也將其列入十項(xiàng)引領(lǐng)未來(lái)的科學(xué)技術(shù)[2]。無(wú)線電技術(shù)將會(huì)全方位融入人們的日常領(lǐng)域，抗干擾能力更強(qiáng)，傳輸?shù)男畔⒁矔?huì)更安全，它已經(jīng)成為現(xiàn)代信息社會(huì)的重要支撐，在未來(lái)將會(huì)覆蓋更寬泛的領(lǐng)域，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、寬帶化的信息，這也是是現(xiàn)如今社會(huì)進(jìn)步的總趨勢(shì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了我國(guó)無(wú)線廣播事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，與此同時(shí)，帶動(dòng)了以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的新媒體發(fā)展，突破了傳統(tǒng)廣播媒體發(fā)展的桎梏，這標(biāo)志著人類進(jìn)入了新媒體時(shí)代。在新時(shí)代背景下，廣大受眾獲取與傳播信息的渠道產(chǎn)生了新變化，無(wú)線電廣播作為主流媒體，其發(fā)展也受到越來(lái)越多人關(guān)注[3]。目前，無(wú)線電有著多種應(yīng)用形式，包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線電廣播和各種移動(dòng)通信等，它在多個(gè)領(lǐng)域中，都獲得了普遍的運(yùn)用，體現(xiàn)出極大地適用價(jià)值，儼然已經(jīng)成為人們不可缺失的日常生活部分。如今，無(wú)線電技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，但是仍存在一些問(wèn)題，仍然有較廣的拓展空間。這促使人們尋求新的發(fā)展方式，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，提升無(wú)線電技術(shù)的運(yùn)用成效，從而顯示出無(wú)線電技術(shù)獨(dú)特的運(yùn)用價(jià)值。