计算机网络 - 无线传输

简述

无线传输是一种非引导媒体形式。无线通信不涉及在两个或多个设备之间建立物理链接，而是进行无线通信。无线信号在空中传播，并由适当的天线接收和解释。

当天线连接到计算机或无线设备的电路时，它将数字数据转换为无线信号并在其频率范围内传播。另一端的接收器接收这些信号并将它们转换回数字数据。

一小部分电磁频谱可用于无线传输。

无线电频率更容易产生，因为它的波长大，它可以穿透墙壁和结构等。无线电波的波长范围为 1 mm – 100,000 km，频率范围为 3 Hz（极低频率）至 300 GHz（极高频率）频率）。无线电频率被细分为六个频段。

较低频率的无线电波可以穿过墙壁，而较高频率的无线电波可以直线传播并反弹回来。低频波的功率随着距离的延长而急剧下降。高频无线电波具有更大的功率。

VLF、LF、MF 频段等较低频率在地面上的传播距离可达地球表面 1000 公里。

高频无线电波容易被雨水和其他障碍物吸收。他们使用地球大气层的电离层。高频无线电波（例如 HF 和 VHF 频段）向上传播。当它们到达电离层时，它们被折射回地球。

100 MHz 以上的电磁波倾向于沿直线传播，并且可以通过将这些波发射到一个特定的站点来发送通过它们的信号。由于微波沿直线传播，因此发送器和接收器都必须对齐以严格在视线内。

微波的波长范围为 1 毫米至 1 米，频率范围为 300 MHz 至 300 GHz。

微波天线将波集中起来形成一束。如上图所示，可以对齐多根天线以达到更远的距离。微波具有更高的频率，并且不会像障碍物一样穿透墙壁。

微波传输很大程度上取决于天气条件和使用的频率。

红外波介于可见光谱和微波之间。它的波长为 700-nm 至 1-mm，频率范围为 300-GHz 至 430-THz。

红外线用于非常短距离的通信目的，例如电视并且它是远程的。红外线沿直线传播，因此它本质上是定向的。由于高频范围，红外线不能穿过墙壁状的障碍物。

可用于数据传输的最高电磁频谱是光或光信号。这是通过激光实现的。

由于使用频率光，它往往严格沿直线行进。因此发送器和接收器必须在视线内。由于激光传输是单向的，因此在通信的两端都需要安装激光和光电探测器。激光束通常为 1 毫米宽，因此将两个远接收器对齐，每个接收器都指向激光源，这是一项精密的工作。

激光用作 Tx（发射器），光电探测器用作 Rx（接收器）。

激光无法穿透墙壁、雨水和浓雾等障碍物。此外，激光束会因风、大气温度或路径中的温度变化而变形。

激光对于数据传输是安全的，因为很难在不中断通信通道的情况下挖掘 1mm 宽的激光。