一個世界,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,連接著地球每一個角落,這就是無線電。
無線電廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,大到衛(wèi)星、飛機、火車,小到藍牙、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物互聯(lián)的時代。
今年的2月13日是第13個世界無線電日,在此之際,讓我們一起踏上探索無線電奧秘的旅程,感受無線電通信帶來的無限魅力吧~
無線電的發(fā)明
無線電起源最早可以追溯到19世紀(jì)末期。1831年,英國物理學(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》,建立起電磁場理論。1887年,德國物理學(xué)家赫茲首次通過實驗成功驗證了電磁波的存在,為無線電誕生奠定了基礎(chǔ)。1895年,俄國物理學(xué)家波波夫和意大利物理學(xué)家馬可尼,分別成功地進行了無線電通信試驗,無線電技術(shù)就此誕生。
無線電的發(fā)明(拍攝于中國電信博物館一層展廳)
1896年,在船和海岸之間實現(xiàn)了第一次無線電通信,開創(chuàng)了無線電通信的新紀(jì)元。1899年,移居英國的馬可尼成功地把無線電信號傳送到英吉利海峽對岸。
1901年12月12日,致力于探索和研究無線電波的馬可尼完成了橫跨大西洋的無線電通信,傳輸距離達到了3500多公里,這次試驗的成功讓全球正式進入了無線互通的時代,無線電真正步入了實際應(yīng)用時期。隨著不斷發(fā)展,無線電技術(shù)被廣泛應(yīng)用于通信、廣播、氣象、雷達、導(dǎo)航、遙感等領(lǐng)域,對現(xiàn)代社會的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。
無線電如何進行通信
作為電磁波的一種,無線電波頻率一般在300GHz以下。無線電在傳播上不受時間和空間的限制,以無線電波作為主要介質(zhì),利用頻率作用來實現(xiàn)信號之間的傳輸和接收。
無線電通信的原理是通過特定的設(shè)備,如無線電發(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)備在接收到信號后,將它們還原為原始數(shù)據(jù),使人們實現(xiàn)遠距離通信。曾有這樣一個比喻形容無線電通信的過程:當(dāng)你向平靜的湖面扔一塊石頭,水波會傳到很遠的地方。假如這些水波可以記錄信息的話,隨著波紋的波動,信息也可以隨之傳播到遠方。
無線電通信允許人們在不需要物理連接的情況下進行通信,使得信息傳遞更為自由、快捷。
無線電在通信領(lǐng)域的應(yīng)用
無線電的最早應(yīng)用就是通信領(lǐng)域。有了無線電之后,人們可以不再受物理空間的限制實現(xiàn)遠距離傳遞信息。例如,船只在大海上航行時,無線電技術(shù)徹底解決了信息傳遞困難的問題,軍艦使用摩爾斯電碼發(fā)布和接收指令、通報航行情況,而民用船只也會用它來求援,或是傳遞其他信息。無論天氣如何、無論船只位于何處,只要在信號覆蓋的區(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,無線電技術(shù)應(yīng)用規(guī)模最大的領(lǐng)域之一就是移動通信,最典型的例子就是我們?nèi)粘J褂玫氖謾C。通過無線電信號傳輸,人們可以在任何時間、任何地點進行通信和交流。此外,移動通信還包括對講機、車載電臺、船舶電臺等終端設(shè)備的應(yīng)用,它們都是利用無線電信號傳輸信息。
除此之外,無線局域網(wǎng)、藍牙、Wi-Fi等技術(shù),也都是利用無線電進行短距離數(shù)據(jù)傳輸。在萬物互聯(lián)的時代,利用無線電技術(shù)還可以讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間互聯(lián)互通,實現(xiàn)智能家居、智能工業(yè)等領(lǐng)域的通信和控制。
無線電技術(shù)應(yīng)用還在衛(wèi)星通信中起著至關(guān)重要的作用,通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號,可以實現(xiàn)更遠距離、更大范圍且不受地面限制的通信。
世界無線電日的誕生
圖源:中國數(shù)字科技館
1946年2月13日,聯(lián)合國電臺成立,并通過無線電波向世界播音。2011年11月3日,聯(lián)合國教科文組織將每年2月13日定為世界無線電日(World Radio Day),旨在提高人們對無線電重要性的認識,宣傳無線電作為通信載體對促進教育發(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)合國大會被審議通過,此后,每年2月13日,世界各國都會在這一天組織多種形式的主題紀(jì)念活動。
圖源:聯(lián)合國官網(wǎng)
今年世界無線電日的主題為:“無線電廣播:集資訊、娛樂和教育為一體的世紀(jì)媒體”,廣泛聚焦無線電廣播精彩非凡的過去、歷久彌新的當(dāng)下和蓬勃可期的未來。
圖源:光明網(wǎng)
雖然看不見、摸不著,但無線電早已深刻改變了我們的生活和工作方式。從最初的簡單信號傳遞,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了無數(shù)的便利和創(chuàng)新。
參考資料:
1.程方潔:《無線電——世界因此相鄰》;
https://www.cdstm.cn/gallery/zhuanti/ptzt/202112/t20211224_1062230.html
2.《世界無線電日|“無線”世界,無限精彩》;
https://digital.gmw.cn/2023-02/13/content_36363663.htm
3.《聯(lián)合國|世界無線電日2月13日》;