一個(gè)世界,環(huán)繞四周,我們卻看不見也摸不著。在這里,信息如閃電一般飛速傳遞,連接著地球每一個(gè)角落,這就是無(wú)線電。
無(wú)線電廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,大到衛(wèi)星、飛機(jī)、火車,小到藍(lán)牙、Wi-Fi技術(shù)等,滲透在我們的日常生活中。如今,5G的發(fā)展更是將世界帶入了萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代。
今年的2月13日是第13個(gè)世界無(wú)線電日,在此之際,讓我們一起踏上探索無(wú)線電奧秘的旅程,感受無(wú)線電通信帶來(lái)的無(wú)限魅力吧~
無(wú)線電的發(fā)明
無(wú)線電起源最早可以追溯到19世紀(jì)末期。1831年,英國(guó)物理學(xué)家邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,為電磁波的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。1860年,英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋建立了著名的麥克斯韋方程組,用數(shù)學(xué)方程描述了電磁波的存在。1873年,麥克斯韋出版了《電磁通論》,建立起電磁場(chǎng)理論。1887年,德國(guó)物理學(xué)家赫茲首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)成功驗(yàn)證了電磁波的存在,為無(wú)線電誕生奠定了基礎(chǔ)。1895年,俄國(guó)物理學(xué)家波波夫和意大利物理學(xué)家馬可尼,分別成功地進(jìn)行了無(wú)線電通信試驗(yàn),無(wú)線電技術(shù)就此誕生。
無(wú)線電的發(fā)明(拍攝于中國(guó)電信博物館一層展廳)
1896年,在船和海岸之間實(shí)現(xiàn)了第一次無(wú)線電通信,開創(chuàng)了無(wú)線電通信的新紀(jì)元。1899年,移居英國(guó)的馬可尼成功地把無(wú)線電信號(hào)傳送到英吉利海峽對(duì)岸。
1901年12月12日,致力于探索和研究無(wú)線電波的馬可尼完成了橫跨大西洋的無(wú)線電通信,傳輸距離達(dá)到了3500多公里,這次試驗(yàn)的成功讓全球正式進(jìn)入了無(wú)線互通的時(shí)代,無(wú)線電真正步入了實(shí)際應(yīng)用時(shí)期。隨著不斷發(fā)展,無(wú)線電技術(shù)被廣泛應(yīng)用于通信、廣播、氣象、雷達(dá)、導(dǎo)航、遙感等領(lǐng)域,對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
無(wú)線電如何進(jìn)行通信
作為電磁波的一種,無(wú)線電波頻率一般在300GHz以下。無(wú)線電在傳播上不受時(shí)間和空間的限制,以無(wú)線電波作為主要介質(zhì),利用頻率作用來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)之間的傳輸和接收。
無(wú)線電通信的原理是通過(guò)特定的設(shè)備,如無(wú)線電發(fā)射器和接收器,將聲音、圖像等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電磁波信號(hào)并將其發(fā)送到空中,而另一端的接收器設(shè)備在接收到信號(hào)后,將它們還原為原始數(shù)據(jù),使人們實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。曾有這樣一個(gè)比喻形容無(wú)線電通信的過(guò)程:當(dāng)你向平靜的湖面扔一塊石頭,水波會(huì)傳到很遠(yuǎn)的地方。假如這些水波可以記錄信息的話,隨著波紋的波動(dòng),信息也可以隨之傳播到遠(yuǎn)方。
無(wú)線電通信允許人們?cè)诓恍枰锢磉B接的情況下進(jìn)行通信,使得信息傳遞更為自由、快捷。
無(wú)線電在通信領(lǐng)域的應(yīng)用
無(wú)線電的最早應(yīng)用就是通信領(lǐng)域。有了無(wú)線電之后,人們可以不再受物理空間的限制實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳遞信息。例如,船只在大海上航行時(shí),無(wú)線電技術(shù)徹底解決了信息傳遞困難的問(wèn)題,軍艦使用摩爾斯電碼發(fā)布和接收指令、通報(bào)航行情況,而民用船只也會(huì)用它來(lái)求援,或是傳遞其他信息。無(wú)論天氣如何、無(wú)論船只位于何處,只要在信號(hào)覆蓋的區(qū)域內(nèi),信息就可以快速、準(zhǔn)確地傳遞,大大提高了航海的安全性和效率。
圖源:光明網(wǎng)
如今,無(wú)線電技術(shù)應(yīng)用規(guī)模最大的領(lǐng)域之一就是移動(dòng)通信,最典型的例子就是我們?nèi)粘J褂玫氖謾C(jī)。通過(guò)無(wú)線電信號(hào)傳輸,人們可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行通信和交流。此外,移動(dòng)通信還包括對(duì)講機(jī)、車載電臺(tái)、船舶電臺(tái)等終端設(shè)備的應(yīng)用,它們都是利用無(wú)線電信號(hào)傳輸信息。
除此之外,無(wú)線局域網(wǎng)、藍(lán)牙、Wi-Fi等技術(shù),也都是利用無(wú)線電進(jìn)行短距離數(shù)據(jù)傳輸。在萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代,利用無(wú)線電技術(shù)還可以讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)智能家居、智能工業(yè)等領(lǐng)域的通信和控制。
無(wú)線電技術(shù)應(yīng)用還在衛(wèi)星通信中起著至關(guān)重要的作用,通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電信號(hào),可以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離、更大范圍且不受地面限制的通信。
世界無(wú)線電日的誕生
圖源:中國(guó)數(shù)字科技館
1946年2月13日,聯(lián)合國(guó)電臺(tái)成立,并通過(guò)無(wú)線電波向世界播音。2011年11月3日,聯(lián)合國(guó)教科文組織將每年2月13日定為世界無(wú)線電日(World Radio Day),旨在提高人們對(duì)無(wú)線電重要性的認(rèn)識(shí),宣傳無(wú)線電作為通信載體對(duì)促進(jìn)教育發(fā)展、信息傳播以及自然災(zāi)害中重大信息發(fā)布等方面所發(fā)揮的重要作用。該紀(jì)念日在次年第67屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)被審議通過(guò),此后,每年2月13日,世界各國(guó)都會(huì)在這一天組織多種形式的主題紀(jì)念活動(dòng)。
圖源:聯(lián)合國(guó)官網(wǎng)
今年世界無(wú)線電日的主題為:“無(wú)線電廣播:集資訊、娛樂(lè)和教育為一體的世紀(jì)媒體”,廣泛聚焦無(wú)線電廣播精彩非凡的過(guò)去、歷久彌新的當(dāng)下和蓬勃可期的未來(lái)。
圖源:光明網(wǎng)
雖然看不見、摸不著,但無(wú)線電早已深刻改變了我們的生活和工作方式。從最初的簡(jiǎn)單信號(hào)傳遞,到如今的數(shù)字通信和多媒體傳輸,其發(fā)展歷程可謂日新月異。作為現(xiàn)代通信的基石,它不僅讓信息傳遞變得更加快速和便捷,也為人們的生活帶來(lái)了無(wú)數(shù)的便利和創(chuàng)新。
參考資料:
1.程方潔:《無(wú)線電——世界因此相鄰》;
https://www.cdstm.cn/gallery/zhuanti/ptzt/202112/t20211224_1062230.html
2.《世界無(wú)線電日|“無(wú)線”世界,無(wú)限精彩》;
https://digital.gmw.cn/2023-02/13/content_36363663.htm
3.《聯(lián)合國(guó)|世界無(wú)線電日2月13日》;