如果你想知道，最近很火的5G通讯技术，还有WiFi6的标准，和Elon Musk的星链计划，这些无线电通讯技术的原理和优缺点，你来对地方了，在「硬核无线技术」的系列文章里，我会通俗的跟你讲清楚，在这个系列的第一期，也就是这个文章，我会跟你讲一些基础的知识，可能会相对枯燥和无聊，但是如果这一期你跳过不看，或者说没有认真看懂，后面的东西对你理解起来，可能就有非常高的难度了。

每一期我都会涵盖一个话题，从无线电原理 到WiFi 蓝牙 手机的蜂窝网络通信，一直到最后两期，我会讲到5G和星链，有兴趣了解这些话题和硬核知识的，记得订阅一下，我知道 说到WiFi和蓝牙什么的，你觉得你都明白，但是实际上，很多人的知识体系不够系统，只知道很多名词表面的意思，不代表你知道具体的怎么组网，怎么优化自己的网络，也不代表你能出去跟别人讲明白这些技术，也就是出去跟人吹个牛啥的，如果你不知道很多技术的特点和原理，你是没有办法真正的把这些无线技术，来实际应用到真实生活中的，做这个系列的文章，是为了让大家把一些常见的概念和知识 系统的串起来，让你系统性的真正搞懂这些知识和概念，所以每个概念我不会深挖，你只需要知道，大概的原理和很基础的方向性的知识就可以了，所以这个系列文章，适合所有人观看，我保证不管你是什么基础，只要你认真看 一定听得懂，不深挖原理，是因为有很多更专业的 更垂直的文章和书籍可以看，我没必要废话 对吧，另外每个人的基础也都不一样，讲得太深 观众基数太小，讲得太浅也不行，一是讲太浅 就讲不明白很多原理，二是就失去了做科普系列文章的意义，这个系列文章，除了告诉你很基础和方向性的知识之外，也能帮你拔高到整个行业的高度，来看待新出来的技术 是怎么改变我们的生活的，也能通过更高的视野，从以往的技术发展到现在的进步，看清楚未来的方向，更重要的是教你辩证的看待技术进步，来切实地应用到自己的生活中，比如说新出了WiFi6的标准，你是不是第一时间要当小白鼠，去买AX路由器 对吧，还有 新出了5G手机，你什么时候买才能享受到最成熟的生态，未来的星链技术，是不是真的技术进步的方向。

我是中信科技，这个系列文章是 「硬核无线技术」，首先我讲一下，无线通讯技术的基础，也是基础中的基础，那就是电磁波谱，我们日常生活中接触到的无线电波，到你看到的阳光，屏幕发出来的光线，还有微波炉的微波，各种颜色的可见光，甚至X光，各种射线，都是电磁波，无线电波就是一种电磁波，所有频段的无线电波都是，这个图就简单的解释了，不同频段的电磁波，在电磁波谱上的表现形式，这一段电磁波谱的范围，就是无线电通讯的范围，从低频段的AM和FM广播，到中间频段的WiFi 蓝牙 蜂窝网络，到高频段的卫星通讯 5G无线电波，都在电磁波谱上范围，从低频率的3Hz，到接近300GHz，都能实现无线电通讯，超过300GHz的电磁波，就表现出了光的性质，随着频率变高，波长变短，电磁波的形式，从无线电波，到微波炉产生的微波，再到肉眼不可见的红外线，再到各种颜色的可见光，又到了不可见的紫外线，X射线，高能的伽马射线，虽然不同的频率的电磁波，有不同的性质和特点，比如说我来跟你们分享几个常识性的小知识，低频的无线电波不能穿越大气层，只能在地面传播，但是卫星用的高频无线电，可以穿透大气层的电离层，X光可以穿透人体，生成X光影像，伽马射线产生的电离辐射，就是核武器的杀伤手段之一，虽然不同频率的电磁波，表现出来的性质不一样，其实就是一种东西，本质上都是电磁波，也叫电磁辐射，电磁波谱上，超过300GHz的电磁波，进入到光和射线的领域，电磁波谱上，超过300GHz的电磁波，进入到光和射线的领域，所以我不多解释了。

回到无线电波的话题，我们生活中常用的无线电波，主要是在这一段，也就是几千赫兹到300GHz 这一段，这里面根据频率变高，被国际通讯组织规定出，各种专用的通讯频率 也叫做信道，展开来看就是这个样子的，「国际电信通讯联盟」ITU，「International Telecommunication Union」，负责制定各种业务和用途的，无线电通讯的固定频道的标准，在300GHz内的无线电通讯，必须按照规则进行通讯，不得违法占用其他的信道，这么一搞，经过很多年的发展，各种民用和商用 以及军用的无线电通讯服务，慢慢把这些信道都快占满了，导致现在的无线电信道越来越稀缺，这些专用信道涵盖的业务范围特别广，我来随便给你们举几个例子，比如说有海上移动通讯业务，有AM广播，有FM广播频段，还有无线电视广播频段，还有太空对地通讯频道，还有GPS卫星通讯服务频道，深空研究通讯频段，卫星时间校准服务，卫星广播业务服务，如果你听到这里表示不理解，刚才的东西没听懂，没关系，我接下来讲几个基础的知识，你听完之后，可以跳回去再看一遍，就能非常清晰的理解了。

首先我讲一下，无线电波的几个性质，「频率」 「Frequency」，「振幅」「Amplitude」，「波长」「Wavelength」，和速度，振幅指的是波的波动幅度，往往能量越大，振幅越高，表现出来的信号强度就越高，波长是波在一个振动周期，传播的距离，配合图上的显示，这就是一个波长，频率指的是波的周期，一秒钟通过一个完整的波长，就是一个「赫兹」「Hertz」，一千赫 就是一秒钟通过1000个波长，1MHz就是100万赫兹，1GHz就是10亿赫兹，电磁波在真空中以光速传播，在空气介质中会稍微慢一点点，但是依然很接近光速，接下来的内容，需要配合到刚才提到的这些概念共同理解，如果刚才的几个概念，你没听懂，会影响接下来的内容，建议你如果真的刚才没听懂，就回去再看一遍。

低频的电磁波波长 可以长达几公里，甚至超低频（VLF），比如说3Hz的电磁波的波长，甚至能长达十万公里，虽然说尺度很大，但是请不要忘了，电磁波是以光速传播的，即便是十万公里的波长，一秒钟传播的距离，仍然能达到三十万公里，也就是说，即使是十万公里长的波长的电磁波，一秒钟也能传播三个波长的距离，电磁波的频率和波长直接挂钩，频率越高 波长越短，电磁波的波长，如果从十万公里的尺度，波长变成几公里到几米的范围，频率随之变成3000Hz到100MHz，也就是100万万赫兹（文章口误），就变成了FM广播和AM广播的无线电波，半米左右到10厘米左右的波长，就是我们现在的4G蜂窝网络的无线电播，变成波长12厘米 对应的是2.4GHz的电磁波，和6厘米 对应的是5GHz的电磁波，2.4和5GHz的电磁波，就是我们常用的WiFi的无线电波，再短一点，变成厘米到毫米的级别，就是5G蜂窝网络 其中一个频段的电波，再短 变成700纳米到一毫米，这个波长的电磁波表现出来的性质 就是红外线了，你就看不见了，各种颜色的可见光的波长，在360~780纳米，从780~360纳米，根据波长越来越短，就展现出我们常说的，赤橙黄绿青蓝紫这些颜色，波长再短，你又看不见了，就是紫外线，然后各种射线，X光一直到伽马射线，在伽马射线的尺度上，波长不到十「皮米」，一皮米 也就是10的负12次方米，频率高达10的20次方赫兹 很夸张吧，如果你听到这里觉得太难了，你听不懂，一定要倒带回去多看几遍，一直到你彻底理解为止，不然以后的内容，比如说 你特别想搞清楚的5G手机 和星链的原理，你是听不懂的，结合刚才的内容，接下来我再说几个常识性的知识，首先从宏观上讲，天线的发射功率如果一定的情况下，频率越高的无线电波 带宽就越大，承载的数据量就越大，比如说5GHz的WiFi，就比2.4GHz的频段的WiFi，可以在更短的时间内，传输更多的数据量，你可以这么理解，因为电波的频率越高，单位时间内天线收到的波长就越多，而承载数据的波长，如果被天线接收到的越多，这个数据量就越多 对吧，这就是为什么，5GHz的WiFi比2.4GHz的WiFi要快，同时在大气层内 波长如果越长 频率越低，传播距离就越远，比如说AM的广播的波长，很长 几公里 频率比较低，所以有更好的传播性和穿透性，频率越高，波长越短，穿透性和传播距离就越短，这就是为什么，现在的5G手机网络，要建那么多的子基站，来保证信号覆盖，和消除通讯死角。

接下来我来讲一讲，什么是模拟信号和数字信号，这一部分内容是选修的，我做了章节功能，你可以看着跳过，建议看一看 不难，首先从模拟信号开始，模拟信号「Analog Signal」，是一个不断变化的信号，在时间的尺度上，是一个不断变化的过程，就好比一个函数图像，你就算放大几十亿倍，图像上的任何一个点，都有一个对应的值，模拟信号，就有点像这个函数图像，你可以理解为，如果说要传输一个声波的信号，可以通过无线电波，调制振幅的方式，来改变无线电波的振幅，来表达这一段声波，这个就叫做「Amplitude Modulation」，也就是振幅调制 简称「调幅」，如果通过调节无线电频率，不调振幅 调频率，也可以通过无线电波，来表达同样一个声音波形，比如说这样，通过改变无线电波的频率，来反映这段声波的波形，这个叫做「Frequency Modulation」，也就是频率调制 简称「调频」，通过这两种方式，调制出来的信号，都是模拟信号，都是通过调节电磁波的振幅和频率，来模拟出声波信号的波形，模拟信号的优点是 信号的细节保留特别完好，缺点是容易受到干扰，长距离的无线电波模拟信号通信很成问题，不过模拟信号的缺点，被数字信号完美解决了，因为数字信号 是通过二进制的「0」和「1」来承载数据，他不靠这种矢量的波形，它靠的是「0」和「1」来承载数据，长距离通信 可以通过中继加强信号，并且主动消除干扰。

数字信号主要有三种形式，「移幅键控法」「Amplitude Shift Keying」，「移频键控法」「Frequency Shift Keying」，「移相键控法」「Phase Shift Keying」，同样的一个声波信号，通过数字信号的调制方式，大概是这个样子的，「移幅键控法」，通过振幅的大小表达1和0，「移频键控法」，通过频率的高低表达1和0，「移相键控法」，通过波的阶段转换来表达1和0的转换，数字信号的缺点，就是容易丢失细节，可以通过这个波形看出来，数字信号的表现形式，只能做到无限接近模拟信号，但是始终无法达到，和模拟信号一样的这种程度，但是我们可以通过，增加采样率的方式，来加大数据量，尽可能的还原，这就是为什么，128kbps码率的MP3音乐，音质不如320kbps码率的MP3的音乐，然后码率更大的CD的无损音乐，数据量更大 音质更好，但是如果你能去听现场的LIVE 懂了吧，不过模拟信号是个矢量的概念，理论上用数字信号来完美表达模拟信号，数据量是无限接近无穷大的，现实生活中模拟信号的例子，就是数字音乐对比 比如说黑胶唱片，数码影像对比胶片的胶卷，打电话听到的声音，对比真实的你听到的声音，其实很多人至今仍然青睐，模拟信号 就是因为超高的还原度，好的 这就是这一期的内容。

我再次强调一遍，这一期的基础，请务必搞清楚，这样后面的WiFi蓝牙5G的，这些文章的内容，你才能更清晰的理解，本期讲解到的相关知识，如果你有兴趣深挖，可以自行搜索相关的内容进行学习，我为了更广的受众，很多东西我不会挖太深，另外如果你想讨论这些技术，可以进入到我的电报群看一下，本人不才 一个月的时间，聚集了也就1万人，很多人比我NB多了，天天在群里虐我，讨论我不懂东西，什么小姐姐之类的，如果你有相关的知识储备，欢迎进群 来指导那些，天天群里吹水的一些人，也帮我虐一虐他们，另外如果你喜欢我的文章内容还有风格，你可以通过把文章从头看到尾 点赞 评论 订阅这些方式，直接支持到我，继续支持我，通过不接广告 不推广产品的，制作这样高质量的文章，好的 谢谢下期见。