无线通信课程入门：简介和类型

无线通信是通信领域发展最快、最具活力的技术领域。无线通信是一种在不使用电线、电缆或任何物理介质等任何连接方式的情况下将信息从一点传输到另一点的方法。

一般来说，在通信系统中，信息从发射器传输到接收器的距离是有限的。在无线通信的帮助下，发射器和接收器可以放置在几米(如电视遥控器)到几千公里(卫星通信)的任何地方。我们生活在一个通信的世界，而无线通信尤其是我们生活的重要组成部分。我们日常生活中常用的无线通信系统包括移动电话、GPS 接收器、遥控器、蓝牙音频和 Wi-Fi 等。

一、什么是无线通信?

通信系统可以是有线的或无线的，用于通信的介质可以是有导向的或无导向的。在有线通信中，介质是像同轴电缆、双绞线电缆和光纤链路等物理路径，它引导信号从一点传播到另一点。

这种类型的介质称为有导向介质。另一方面，无线通信不需要任何物理介质，而是通过空间传播信号。由于空间只允许信号传输而不需要引导，因此无线通信中使用的介质称为无导向介质。

如果没有物理介质，那么无线通信如何传输信号呢?尽管无线通信中不使用电缆，但信号的传输和接收是通过天线完成的。

天线是将电信号转换为电磁(EM)波形式的无线电信号的电器设备，反之亦然。这些电磁波通过空间传播。因此，发射器和接收器都包括天线。

二、什么是电磁波?

电磁波通过空间携带电磁场的电磁能量。电磁波包括伽马射线(γ射线)、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波(通常是无线电波)用于无线通信来传输信号。

电磁波由电场和磁场组成，呈现出时间变化的正弦波形式。这两个场都是彼此垂直振荡的，而电磁波的传播方向再次垂直于这两个场。

从数学上讲，可以使用麦克斯韦方程组来描述电磁波。下面是电磁波的图示表示，其中电场作用在Y轴上，磁场作用在Z轴上，电磁波沿X轴传播。

三、为什么需要无线通信?

当有线通信可以完成大多数无线通信可以完成的任务时，为什么我们需要无线通信呢?无线通信的主要和重要好处是移动性。

除了移动性，无线通信还提供了灵活性和易用性，这使得它日益受欢迎。像移动电话这样的无线通信可以在任何地方和任何时间进行，具有相当高的吞吐性能。

另一个重要的点是基础设施。为有线通信系统建立和安装基础设施是一项昂贵且耗时的工作。无线通信的基础设施可以轻松且低成本地安装。

在紧急情况和偏远地区，有线通信的设置困难，而无线通信是一个可行的选择。

四、无线通信系统的类型

今天，人们需要移动电话来进行各种活动，如通话、上网、多媒体等。所有这些服务必须在用户移动时提供，也就是说，当用户在移动时。借助这些无线通信服务，我们可以传输语音、数据、视频、图像等。

无线通信系统还提供不同的服务，如视频会议、蜂窝电话、寻呼、电视、广播等。由于对各种通信服务的需求，开发了不同类型的无线通信系统。今天可用的一些重要无线通信系统包括：

电视和广播传输

卫星通信

雷达

移动电话系统(蜂窝通信)

全球定位系统(GPS)

红外通信

无线局域网(Wi-Fi)

蓝牙

ZigBee

寻呼

无绳电话

射频识别(RFID)

还有许多其他的系统，每个系统都适用于不同的应用。无线通信系统可以再次分类为单工、半双工和全双工。单工通信是单向通信。一个例子是无线广播系统。

半双工是双向通信，但不是同时的。一个例子是对讲机(民用频段无线电)。全双工也是双向通信，而且是同时的。全双工的最佳例子是移动电话。

用于无线通信的设备可能因服务而异，它们的大小、形状、数据吞吐量和成本可能不同。无线通信系统覆盖的区域也是一个重要因素。无线网络可以限制在一个建筑物、办公区域、城市、一个小的区域(大于城市)或具有全球覆盖范围。

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