無線模塊中頻率、波長(zhǎng)、傳輸距離、傳輸速率之間的關(guān)系

頻率，波長(zhǎng)，傳輸距離，傳輸速率等參數(shù)，是我們?cè)谶x擇無線模塊時(shí)會(huì)參考重要的因素。那我們有沒有想過，它們之間的關(guān)系又是什么呢？

波長(zhǎng)越長(zhǎng)穿透能力越強(qiáng)？波長(zhǎng)越短貫穿能力越強(qiáng)？

是的，要區(qū)分穿透和貫穿這兩個(gè)概念。

波長(zhǎng)越長(zhǎng)，繞射的能力越強(qiáng)，例如無限電波可以繞過高樓大廈傳播、紅燈的燈光比綠光和黃光更能穿透霧靄傳播到遠(yuǎn)處以提醒司機(jī)；

波長(zhǎng)越短，波的能量越大，貫穿能力越強(qiáng)，例如X光可貫穿皮膚、骨骼,紫外線能殺死細(xì)菌、強(qiáng)的紫外線能引起皮膚癌、穿越電離層等

根據(jù)：波速=波長(zhǎng)*頻率（頻率和波長(zhǎng)成反比例關(guān)系），則

f=230MHz，  波長(zhǎng)越長(zhǎng)，繞射能力越強(qiáng)，穿透能力越強(qiáng)，信號(hào)損失衰減越小，傳輸距離越遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)廣覆蓋。

f=1800MHz，波長(zhǎng)越短，直射能力越強(qiáng)，貫穿能力越強(qiáng)，信號(hào)損失衰減越大，傳輸距離越短，殺傷力越強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)局域覆蓋。

注意：（波粒二象性：波長(zhǎng)越短，能量越大，穿透能力越強(qiáng)）

基礎(chǔ)知識(shí)：

1、波的頻率和波長(zhǎng)滿足關(guān)系式：波速=波長(zhǎng)×頻率，所以頻率不同的電磁波在真空中具有不同的波長(zhǎng)。

2、電磁波在空間是向各個(gè)方向傳播的，所有這些電磁波僅在波長(zhǎng)（或頻率）上有所差別，而在本質(zhì)上完全相同，且波長(zhǎng)不同的電磁波在真空中的傳播速度都是電磁波的傳播速度，即等于光速，是3x10e8米／秒。在空氣中和在真空中近似。

3、不同頻率(或不同波長(zhǎng))的電磁波的傳播速度都相同，電磁波的頻率愈高，相應(yīng)的波長(zhǎng)就越短。所以頻率較大的電磁波，波長(zhǎng)較短。無線電波的波長(zhǎng)最長(zhǎng)（頻率最低），而射線的波長(zhǎng)最短（頻率最高）。

4、無線電頻譜：通常無線電波所指的是從極低頻10KHz到極超高頻的頂點(diǎn)30GHz（Giga Hertz），因?yàn)槌鲞@個(gè)范圍以外的無線電頻譜，其特性便有很大不同了，例如光線、X射線等，而在上述10KHz到30GHz，通常劃分成七個(gè)區(qū)域，參看下表，其中高頻3～30MHz就是我們通常所說的短波。

無線電頻譜的劃分：

極低頻 VLF Very Low Frequency頻率范圍 10KHz - 30KHz

低頻 LF（俗稱長(zhǎng)波LW）Low Frequency 頻率范圍 30KHz - 300KHz

中頻 MF （俗稱中波MW）Medium Frequency 頻率范圍 30KHz - 3000KHz

高頻 HF （俗稱短波SW）High Frequency 頻率范圍 3MHz - 30MHz

極高頻 VHF（俗稱超短波，而頻率在88-108MHZ范圍的民用廣播則俗稱為調(diào)頻電臺(tái)FM）Very High Frequency 頻率范圍 30MHz - 300MHz

超高頻 UHF Ultra High Frequency 頻率范圍 300MHz - 3000MHz

極超高頻 SHF Super High Frequency 頻率范圍 3000MHz - 30000MHz

5、關(guān)于穿透性，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低，穿透性越好（衍射，入和出不是同一個(gè)微波粒子）。

6、頻率越高，波長(zhǎng)越短，能量越大，穿刺能力越強(qiáng)（同物體內(nèi)部穿過，入和出是同一個(gè)微波粒子，如X射線Y射線）。且頻率高帶寬大，傳輸速率高，傳播距離近（衍射能力弱，能量在穿刺工程中消耗）。

備注：

由于微波頻率很高，所以在不大的相對(duì)帶寬下，其可用的頻帶很寬（時(shí)域中時(shí)間相對(duì)越短，頻域中相對(duì)越寬），可達(dá)數(shù)百甚至上千兆赫茲。這是低頻無線電波無法比擬的。這意味著微波的信息容量大，所以現(xiàn)代多路通信系統(tǒng)，包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)，幾乎無例外都是工作在微波波段。另外，微波信號(hào)還可以提供相位信息，極化信息，多普勒頻率信息。這在目標(biāo)檢測(cè)，遙感目標(biāo)特征分析等應(yīng)用中十分重要

微波的頻率范圍分為：

米波：波長(zhǎng)10m→1m。頻率30MHz→300MHz。

分米波：波長(zhǎng)10dm→1dm。頻率300MHz→3000MHz。

厘米波：波長(zhǎng)10cm→1cm。頻率3000MHz→30000MHz。

毫米波：波長(zhǎng)10mm→1mm。頻率3ooooMHz→300000MHz。

沿地面?zhèn)鞑サ臒o線電波叫地波，又叫表面波。電波的波長(zhǎng)越短，越容易被地面吸收，因此只有長(zhǎng)波和中波能在地面?zhèn)鞑?。地波不受氣候影響，傳播比較穩(wěn)定可靠。但在傳播過程中，能量被大地不斷吸收，因而傳播距離不遠(yuǎn)。所以地波適宜在較小范圍里的通信和廣播業(yè)務(wù)使用。

在無線信道通信中，頻率較低的電磁波趨于沿彎曲的地球表面?zhèn)鞑ィ幸欢ǖ睦@射能力。這種傳播方式成為地波傳輸。在低頻和甚低頻段，地波能夠傳播超過數(shù)百千米或數(shù)千千米

沿地面?zhèn)鞑サ臒o線電波叫地波。當(dāng)天線架設(shè)較低，且其沿地面方向?yàn)樽畲筝椛浞较驎r(shí)，主要是地波傳播。地波傳播的特點(diǎn)是信號(hào)比較穩(wěn)定，基本上不受天氣的影響，但隨著電波頻率的升高，傳輸損耗迅速增大。因此，這種方式更加適合長(zhǎng)波的低頻傳輸。

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