黑客的基础学科(黑客基础课程)

无线电发展简史

· 1837年，摩斯发明了电报，创造了摩斯密码（Morse code），开始了通信的新纪元。

· 1865年，英国的麦克斯韦总结了前人的科学成果，提出电磁波学说。

· 1876年，贝尔发明了电话，能够直接将语言信号变为电能沿导线传送。

· 1887年，德国科学家赫兹（Hertz）用一个振荡偶子产生了电磁波，在历史上第一次直接验证了电磁波的存在。

· 1897年，意大利科学家马可尼（Marconi）在赫兹实验的基础上，实现了远距离无线电信号的传送，这个距离在当时不过一百码，但一年后他就实现了船只与海岸的通信。

· 1901年12月12日，马可尼做了跨越大西洋传送无线电信号的表演。这一次他把信号从英国的Cornwall发送到加拿大的Newfoundland。 马可尼因此获得1909年度诺贝尔奖。与他分享这一年度诺贝尔奖的是布劳恩（Braun），因为布氏发现金属硫化物具有单向导电性，这一成果可用于无线电接收装置。

· 1904年，英国科学家弗莱明（Fleming）获得了一项专利，在专利说明书中描述了一个高频交变电流整流用的两极真空管，标志着进入无线电电子学时代。

· 1906年，美国科学家弗雷斯特（Forest）发明了真空三极管，是电子技术发展史上第一个重要里程碑。同年，美国科学家费森登（Fessenden）在Massachusetts领导了第一次广播。

· 1912年，英国科学家埃克尔斯（Eccles）提出了无线电波通过电离层传播的理论，这一理论使得一群业余爱好者在1921年实现了短波试验性广播； 同年，美国的费森登（Fessenden）和阿姆斯特朗（Armstrong）改进了接收机的工作方式，发明了外差式接受系统，这种形式仍是目前许多无线电接收机的主要工作方式。

在新中国成立后相当长的一个时期内，由于考虑国家安全等问题，国家对无线电台实行“少设严管”的政策，无线电台成为军队、邮电、广播、公安和交通等国家要害部门进行信息通信的重要工具。改革开放以后，各种无线电新技术、新业务在国民经济和社会生活的各个领域得到了越来越广泛的应用，我国逐步成为全球无线电应用大国。

近年来，国际电联划分的43 多种无线电业务，已在我国通信、广电、铁路、交通、航空、航天、气象、渔业、科研等行业和领域得到广泛应用，有力地推动了经济和社会发展的进程。

电磁波与无线电

1. 混为一谈OR完全割裂

有人会把电磁波、光、无线电波混为一谈，也有人会把它们完全割裂开来，这些都是不正确的。

在快速变化的电流周围会产生电磁波，为了描述电磁波的特征，科学家们引入了频率、波长、波速三个物理参数:

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物理量 概念 单位

频率（f） 电磁波1s振荡的次数 赫兹（Hz）

波长（λ） 电磁波每振荡一次向前传播的距离 米（m）

波速（c） 电磁波每1s向前传播的距离 米/秒（m/s）

公式 C=λf（波速=波长×频率）

2. 电磁波波段划分：

L波段、S波段、C波段、X波段、Ku波段、K波段、Ka波段。

这种划分方式是雷达业内的通俗叫法，没有一个严格、统一的标准。通常的划分是：

L波段 1~2GHz；

S波段 2~4GHz；

C波段 4~8GHz；

X波段 8~12GHz；

Ku波段 12~18GHz；

K波段 18~27GHz；

Ka波段 27~40GHz；

U波段 40~60GHz；

V波段 60~80GHz；

W波段 80~100GHz.

3. 电磁波的速度&分类：

电磁波产生之后，传播时不需要任何介质，在真空中也能传播，其在真空中传播速度为固定值，是宇宙中物质运动的最快速度，与光速相同，数值为3×10^8 (3乘10的八次方) m/s；

电磁波根据波长的大小，分为短波、中波、长波、微波、红外线、可见光、紫外线、Χ射线、γ射线等。

4. 无线电波传播途径：

无线电波广泛地应用于无线电通讯、广播、电视等方面，无线电波的发射和接受通过天线实现，其传播分为三种途径：天波、地波、微波。

地波：沿地球表面空间传播的无线电波叫做地波。由于地球是一个大导体，地球表面会因地波的传播引起感应电流，因此地波在传播过程中要损失能量，频率越高损失的能量也越多，所以地波主要适用于长波、中波和中短波。

天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波。电离层对于不同波长的电磁波的反射和吸收表现不同的特性，波长越长，吸收越强反射越弱，因此短波最适宜以天波的形式传播。

微波：微波是由于频率高、波长短，它既不能以地波的形式传播，又不能依靠天波的形式传播，和光一样，沿直线传播。

5. 无线电与电磁波

频率在数百千赫兹到数百兆赫兹之间的电磁波叫做无线电波，它包括短波、中波、长波、微波，无线电波也仅仅是电磁波的一部分，但电磁波不仅仅只有无线电波，仅仅只有频率相对较低的一部分电磁波才叫无线电波。

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