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wifi信號反射

發布時間: 2023-04-23 19:53:07

wifi信號是如何穿牆的

WiFi信號是一種電磁輻射,很像可見光。波長在WiFi信號范圍內的電磁波穿過牆壁就像光穿過玻璃一樣容易。

我們一直被電磁輻射包圍著。可見光、藍牙、WiFi信號、紅外線……,到處都是。從技術角度來看,它是一種以光速傳播的能量形式,根據其頻率(或波長)分為無線電波、微波、紫外線等。

無線電波就是其中的一種,WiFi就是靠這些無線電波工作的。

WiFi使用無線電波在兩個或多個設備之間建立無線通信。根據傳輸的數據量,它使用兩種無線電波頻率—5吉赫茲和2.4吉赫茲。頻率越高,每秒發送的數據量越大。

所以5 GHz用於設備間通過WiFi信號發送大量數據。

當電磁波(在這種情況下,是WiFi信號)擊中一個表面時,它可以做這三件事之一:

1–通過(折射)

2–被反射(反射)

3–吸收(吸收)

當物體反射特定波長的可見光時,與那個波長成為對象的顏色。蘋果是紅色的,因為當光線照射到它的表面時,它發出的光的波長最能反映是與紅色相關聯的顏色。

是什麼讓一個物體只吸收、反射或折射特定波長的電磁輻射?

這完全取決於物體的成分。你看,這個宇宙中的一切都是由叫做原子的微小粒子組成的。正是這些原子的大小和它們之間的距離(它們在一個物體內部聚集的緊密程度或鬆散程度)決定了這個物體是否會吸收特別的電磁輻射的波長或讓它通過。

以可見光為例。當你關上卧室的門時,外面的光線不會進入你的卧室。

因為可見光不能穿過固體,比如牆或者你卧室的門。然而,它可以很容易地穿過某些其他固體物體,如玻璃窗。這也正是WiFi信號能夠穿牆穿門的原因。

就像玻璃窗對可見光是透明的一樣,牆壁對WiFi信號(另一種電磁輻射)是透明的,因為與WiFi信號相關聯的輻射頻率(或波長)能夠穿透固體,但只能穿透到某一點。

如果有問題的牆壁太厚,WiFi信號將無法通過它們。此外,當無線信號在空中傳播時,它們會衰減,意味著它們失去了一些能量。

這就是為什麼,如果你在一個被厚厚的水泥牆包圍的房間里操作WiFi路由器,你就不會在房間外接收到任何WiFi信號。同樣,如果路由器離你相當遠,你的設備上也不會接收到良好的WiFi信號。

簡單來說,牆壁對WiFi信號的透明程度就像玻璃窗對可見光的透明程度一樣,這就是為什麼WiFi信號可以輕松穿過大多數牆壁,確保你連接WiFi!

Ⅱ wifi信號反射是什麼意思

wifi信號也是一種電磁波.碰到物體也會被吸收和反射.金屬反射最明顯.含水分的物體吸收最明顯.
不過你這里的情況是,信號是從朝牆的那個方向來的,(混凝土會吸收一定的信號)
而你換個角度,偏離了信號來的方向自然就變弱了.如果你在空曠地方放一塊適當大小的金屬板,並調整到適當的角度,可以增強信號.

Ⅲ 鐵能屏蔽wifi信號嗎

親,您好;鐵是可以屏蔽WiFi信號的,如果有金屬牆體、金屬障礙物隔離了WiFi路由器,都會導致WiFi信號質量下降。金屬屬於屏蔽WIFI信號比較強的物體,對信號會起到反射作用,就像鏡子反射光線一樣,所以單純以信號穿鐵,是不現實的,可以考慮其他方式繞過障礙物。

Ⅳ 一個「易拉罐」讓家裡「WIFI信號」增強10倍!太神奇了!

易拉罐WiFi信號增強器原理:易拉罐的內表面反射了無線電波,加強了天線的發射和接收信號的能力。相當於把分散的信號集中到一個方向,但易拉罐的背面相對應地減弱了部分信號

昨天iPhone中文網發布了一篇「簡單六步增強WiFi信號讓你的iPhone如魚得水」的教程,引來了不少果粉的質疑。針對「易拉罐是否能增強WiFi信號」這個飽受爭議的命題,評測員決定親手嘗試,一來為大家揭開事實的真相,二來教大家快速製作易拉罐WiFi增強器,真正讓你的iPhone、iPad如魚得水!

易拉罐WiFi信號增強器原理:易拉罐的內表面反射了無線電波,加強了天線的發射和接收信號的能力。相當於把分散的信號集中到一個方向,但易拉罐的背面相對應地減弱了部分信號。將天線放在易拉罐的正中心位置就能使反射效果達到最佳,套上易拉罐之後,將無線信號往易拉罐的凹面集中,易拉罐後面的電磁波就少了」。

製作所需原材料及道具:

1、一個喝完了的易拉罐(主要原材料,必須是鋁罐); 2、一把越大越好的剪刀(用於裁剪易拉罐本體); 3、一把越小越好的剪刀(用於後期修剪毛刺); 4、一卷透明膠(用於封邊,以免易拉罐鋁皮割手); 5、一把直尺(裁剪開口時,用於測量兩側邊長)。

我為製作易拉罐WiFi增強器,特買奶茶一罐,清涼解渴,公款消費(呵呵)。我們只需要一個空罐子,至於飲料你可以痛痛快快的一口氣喝掉。什麼?你喝不完?那就倒掉吧,幾元錢成本就可能將你WiFi信號增強,值啦!我們買的是個希望啊...

易拉罐WiFi製作教程1 小心翼翼裁剪修邊

前六步加工流程:

步驟一:在易拉罐的頂部側面打一個洞,能容納剪刀刀頭即可; 步驟二:將剪刀的一半刀頭伸進洞中,沿著罐體外圈向前剪開; 步驟三:徹底剪斷頂蓋部分,掀開頂蓋並取下; 步驟四:沿著罐身從上向下平滑剪開,盡量保持一條直線; 步驟五:改用小剪刀,沿著底部平滑剪開兩側約9cm鐵皮; 步驟六:將頂部和底部剪開的鐵皮修一修,以免割破手指。

這一步非常關鍵,由於鐵皮具有韌性,所以需要裁剪到適中的長度才能將其舒展開來,並且兩邊的長度必須等長。經過多次測試,我建議大家將鐵皮長度控制在9厘米左右,切勿少於8厘米,否則鐵皮容易起卷,不容易張開。

這道工序是必不可少的,用剪刀修剪鐵片邊緣(也可以用砂紙去打磨),以免鋒利的糙邊割傷手指。這里建議大家用小剪刀去修剪,完事後用手指沿著邊緣滑動一圈,確保不割手。

▲最後把易拉罐邊緣四個直角剪成圓角,以免割手

易拉罐WiFi製作教程2 兩翼塑形罐底打孔

▲易拉罐WiFi增強器兩翼塑形

這一步很重要,如果增強器的技術原理是正確的話,那麼兩翼的張合角度會直接影響到WiFi信號的傳輸。所以我總結出了四個步驟,先將兩翼鐵皮捋平;然後分別按壓兩邊的鐵皮,使它盡量失去向內彎曲的韌勁;再將鐵皮向外彎曲,使之獲得向外彎曲的韌勁;最後用兩掌呈拱形緊握鐵皮進行塑形。

接下來在罐底打個洞,並不要求一定要正圓形,所以可以直接拿大剪刀先捅後轉。這里還要說明一點,大家製作時也可以去掉罐底留下罐口(帶拉環的那側),這樣就不需要打孔了,直接可以將路由天線插在飲口中。不過飲口比露頭天線大許多,所以還需要用雙面膠固定,有利有弊。

▲歷經一小時的艱苦製作,本大濕的傑作誕生啦

▲最後打掃戰場,一片狼藉啊!!!

實際測試:確實能增強WiFi信號強度

安裝方法:此時;在罐底打孔的優勢凸顯出來了(無需雙面膠固定),同時我們也可以控制圓孔大小(我打的孔非常合適),使用時直接套在無線路由器天線上就行了。使用中想轉向也很方便,需要強化哪塊區域的WiFi信號就對准哪塊。

無線路由器的天線原本發射的是360度的球面波,套上易拉罐之後,易拉罐就能將電磁波向180度集中。易拉罐的內表面反射了無線電波,加強了天線的發射和接收信號的能力,把分散的信號集中到一個方向,最終起到了一個使電磁波更集中的作用。

▲同一時間同一位置,使用易拉罐增強器前/後WiFi信號對比

實際測試:易拉罐增強器確實能夠小幅度增強WiFi信號,但卻無法提升網速,比如你家1MADSL,不可能用完增強器後就變成2M。此外易拉罐接收器會一定程度上減弱反方向的信號,如果你處在易拉罐開口後方,那麼WiFi信號會比未使用易拉罐增強器還差。

使用後的效果強弱,取決於易拉罐開口處與你所在位置是否保持一條直線。最好由兩人完成架設,其中一人在固定位置上,另一人微調易拉罐開口,直至你的iPhone信號略有提升。一般用戶在家中的活動區域比較有限,無非就是床鋪和電腦桌這幾處,通過易拉罐增強器提高單一區域WiFi信號,還是有那麼點實用價值。

▲在固定位置,未使用易拉罐的WiFi強度-68dBm

▲在固定位置,使用易拉罐的WiFi強度-55dBm

我總結:自製易拉罐WiFi增強器對WiFi的信號強度起到了一定的增強作用,它的技術原理是可行的、靠譜的,但是實際使用效果隨製作工藝、房屋結構兩方面影響。網上對於「易拉罐WiFi增強器是否有效的爭論」持續了很長時間,有成功的也有失敗的。一般來說失敗的案例應該是製作環節出現了紕漏,整個加工過程考驗的是用戶耐心和手藝,盡可能增大易拉罐鐵皮的開口面積會得到更好的效果。

某種意義上說,易拉罐WiFi增強器讓大家體會到了DIY的樂趣,或許這比WiFi信號的增強更有意義。一罐飲料只要2-4元,而一根專用的WiFi增益天線卻動輒數十元或上百元,以最小的成本獲得最好的效果,這正是自製易拉罐WiFi增強器的意義... 喜歡這篇文章嗎?喜歡的話就分享出去吧!給更多人看到喔!

Ⅳ wifi信號是怎樣產生的

首先WiFi 指的是無線網路技術,即電子設備連接無線網路的技術。無線網路又指的是不需要姿盯通過接線就能讓電子設備互聯的網路。路由器是連接兩個或者多個網路的硬體設備,家裡的WiFi路由器都帶有無線功能。所以說WiFi信號就是路由器產生具有將電子設備連接網路的無線信號。
其實路由器的WiFi網路也並不是路由器自己製造出來的,而是通過一條網線傳輸的光信號轉跡氏和換得到的,簡單的說網路就是網線帶來的。
網線的主要作用是傳遞光信號,那麼為什麼是光信號而不是其他信號?因為網速要快就需要速度非常快的介質來傳輸信號。毫無疑問,科學家會選擇這個宇宙最快速度的光作為這個介質。但是光在傳遞過程中又是分散的,不能集中向一個方向傳遞。這個時候剛好出現一種材料叫光纖。
光纖是由二氧化硅也就是玻璃製成的,是一條能夠將光無限傳送的走廊。因為光本身就是信號,不同波段的光代表著不同的信號。並且光的傳播速度最快,很適合作傳遞的信號。光纖又是一種能讓光在裡面傳送而不消失的東西,因為光纖能夠做的非常光滑,光在裡面不斷發生全反射,在反射的過程中也不斷的前進。這樣就能將信號傳送到很遠的地方。但是光纖一但發生彎曲變形就會失去作用。家裡的光纖如果折斷就不能再傳遞信號,這個時候就要跟換光纖。
製造光纖又需要鍺元素,而鍺元素又是非常稀缺的戰略物資。全球的鍺元核拿素一共也就8000噸,比黃金還少的多的多。值得慶祝的是我國鍺元素儲量比較多。鍺元素主要分布在中國和美國兩個國家。我國大概有百分之40,美國也有百分之40。但是美國的鍺元素作為戰略物資不再開采,而我們國家的鍺元素卻大量開採用於出口。美國的鍺元素主要進口我們國家,這不得不讓人擔憂!

Ⅵ wifi信號反射最好的材料是什麼

一、金屬材料
例如:大鍋

二、大鍋接收信號就是用金屬材料反射信號原理,將信號集中到信號接收器上,提高信號強度。
大鍋可以是金屬板製作,也可以是金屬網製作。
大鍋的直徑越大接受的信號越強。
大鍋天線是用凹面鏡的匯聚原理來匯聚信號的,就像太陽灶一樣,將陽光匯聚在一起。從衛星放射出來的信號是很弱的,需要天線的匯聚,在經過專業信號放大器的信號放大,再輸出。
大鍋天線接收的是數字信號,但是接收機處理後輸出的是模擬信號;大鍋叫拋物面天線。
拋物面天線:拋物面天線是把來自空中的衛星信號能量反射聚成一點。是把電磁場能變為高頻電能或反之的裝置。

Ⅶ 路由器發射的信號遇牆或物體會像光線一樣反射嗎

路由器發射的信號遇到牆或物體會像光線一樣反射。信睜豎枝號是由電磁波傳播而來的,而電磁波與光線是類似的,都是由電磁場產生並傳播的。因此,當路由器發射的信號遇到牆或物體時,會像光線一樣反射。
電磁波是一種電磁場的波動,它的傳播速度為光速,並且能夠穿透物體。但是,當電磁波遇到牆或物體時,會發生反射和衍射等現象。反射是指電纖跡磁波遇到物體表面時,部分電磁波會反彈回來,變成反射波。而衍射是指電磁波遇到障礙物時,會沿著障礙物的邊緣或者角落向外擴散。
因此悉敏,當路由器發射的信號遇到牆或物體時,會發生反射和衍射等現象,從而影響信號的傳播范圍。

Ⅷ 無線WiFi什麼原理

現在無線WiFi已經成為了我們生活中不可缺少的一部分,走到哪,哪裡就有WiFi。我為大家整理了無線WiFi的原理,供大家參考閱讀!

無線WiFi的原理

無線WiFi俗稱無線寬頻,全稱Wireless Fideliry。無線區域網又常被稱作WiFi網路,這一名稱來源於全球最大的無線區域網技術推廣與產品認證組織——WiFi聯盟(WiFi Alliance)。作為一種無線聯網技術,WiFi早已得到了業界的關注。WiFi終端涉及手機、PC(筆記本電腦)、平板電視、數碼相機、投影機等眾多產品。目前,WiFi網路已應用於家庭、企業以及公眾熱點區域,其中在家庭中的應用是較貼近人們生活的一種應用方式。由於WiFi網路能夠很好地實現家庭范圍內的網路覆蓋,適合充當家庭中的主導網路,家裡的其他具備WiFi功能的設備,如電視機、影碟機、數字音響、數碼相框、照相機等,都可以通過WiFi網路這個傳輸媒介,與後台的媒體伺服器、電腦等建立通信連接,實現整個家庭的數字化與無線化,使人們的生活變得更加方便與豐富。目前,除了用戶自行購置WiFi設備建立無線家庭網路外,運營商也在大力推進家庭網路覆蓋。比如,中國電信的“我的E家”,將WiFi功能加入到家庭網關中,與有線寬頻業務綁定。今後WiFi的應用領域還將不斷擴展,在現有的家庭網、企業網和公眾網的基礎上向自動控制網路等眾多新領域發展。

無線通信的簡述

與有線傳輸相比,無線傳輸具有許多優點。或許最重要的是,它更靈活。無線信號可以從一個發射器發出到許多接收器而不需要電纜。所有無線信號都是隨電磁波通過空氣傳輸的,電磁波是由電子部分和能量部分組成的能量波。

在無線通信中頻譜包括了9khz到300000Ghz之間的頻率。每一種無線服務都與某一個無線頻譜區域相關聯。無線信號也是源於沿著導體傳輸的電流。電子信號從發射器到達天線,然後天線將信號作為一系列電磁波發射到空氣中。

信號通過空氣傳播,直到它到達目標位置為止。在目標位置,另一個天線接收信號,一個接收器將它轉換回電流。接收和發送信號都需要天線,天線分為全向天線和定向天線。在信號的傳播中由於反射、衍射和散射的影響,無線信號會沿著許多不同的路徑到達其目的地,形成多徑信號。

無線通信的基本原理

無線通信是利用電波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。在移動中實現的無線通信又通稱為移動通信,人們把二者合稱為無線移動通信。簡單講,無線通信是僅利用電磁波而不通過線纜進行的通信方式。

1,無線頻譜

所有無線信號都是隨電磁波通過空氣傳輸的,電磁波是由電子部分和能量部分組成的能量波。聲音和光是電磁波得兩個例子。無線頻譜(也就是說,用於廣播、蜂窩電話以及衛星傳輸的波)中的波是不可見也不可聽的——至少在接收器進行解碼之前是這樣的。

“無線頻譜”是用於遠程通信的電磁波連續體,這些波具有不同的頻率和波長。無線頻譜包括了9khz到300 000Ghz之間的頻率。每一種無線服務都與某一個無線頻譜區域相關聯。例如,AM廣播涉及無線通信波譜的低端頻率,使用535到1605khz之間的頻率。

無線頻譜是所有電磁波譜的一個子集。在自然界中還存在頻率更高或者更低的電磁波,但是他們沒有用於遠程通信。低於9kz的頻率用於專門的應用,如野生動物跟蹤或車庫門開關。頻率高於300 000Ghz的電磁波對人類來說是可見的,正是由於這個原因,他們不能用於通過空氣進行通信。例如,我們將頻率為428570Ghz的電磁波識別為紅色。

當然,通過空氣傳播的信號不一定會保留在一個國家內。因此,全世界的國家就無線遠程通信標准達成協議是非常重要的。ITU就是管理機構,它確定了國際無線服務的標准,包括頻率分配、無線電設備使用的信號傳輸和協議、無線傳輸及接收設備、衛星軌道等。如果政府和公司不遵守ITU標准,那麼在製造無線設備的國家之外就可能無法使用它們。

2,無線傳輸的特徵

雖然有線信號和無線信號具有許多相似之處——例如,包括協議和編碼的使用——但是空氣的本質使得無線傳輸與有線傳輸有很大的不同。當工程師門談到無線傳輸時,他們是將空氣作為“無制導的介質”。因為空氣沒有提供信號可以跟隨的固定路徑,所以信號的傳輸是無制導的。

正如有線信號一樣,無線信號也是源於沿著導體傳輸的電流。電子信號從發射器到達天線,然後天線將信號作為一系列電磁波發射到空氣中。信號通過空氣傳播,直到它到達目標位置為止。在目標位置,另一個天線接收信號,一個接收器將它轉換回電流。

注意,在無線信號的發送端和接收端都使用了天線,而要交換信息,連接到每一個天線上的收發器都必須調整為相同的頻率。

3,天線

每一種無線服務都需要專門設計的天線。服務的規范決定了天線的功率輸出、頻率及輻射圖。天線的“輻射圖”描述了天線發送或接收的所有電磁能的三維區域上的相對長度。“定向天線”沿著一個單獨的方向發送無線電信號。這種天線用在來源需要與一個目標位置(如在點對點連接中)通信時。定向天線還可能用在多個接收節點排列在一條線上時。或者,它可能用在維持信號的一定距離上的強度比覆蓋一個較廣的地理區域更重要時,因為天線可以使用它的能量在更多的方向發送信號,也可以在一個方向上發送更長的距離。使用定向天線無線服務的一些例子包括衛星下行線路和上行線路,無線LAN以及太空、海洋和航空導彈。

與之相比,“全向天線”在所有的方向上都與相同的強度和清晰度發送和接收無線信號。這種天線用在許多不同的接收器都必須能夠獲得信號時,或者用在接收器的位置高度易變時。電視台和廣播站使用全向天線,大多數發送行動電話的發射塔也是如此。

無線信號傳輸中的一個重要考慮是天線可以將信號傳輸的距離,同時還使信號能夠足夠強,能夠被接收機清晰地解釋。無線傳輸的一個簡單原則是,較強的信號將傳輸的比較弱的信號更遠。

正確的天線位置對於確保無線系統的最佳性能也是非常重要的。用於遠程信號傳輸的天線經常都安裝在塔上或者高層的頂部。從高處發射信號確保了更少的障礙和更好的信號接收。

4,信號傳播

在理想情況下,無線信號直接在從發射器到預期接收器的一條直線中傳播。這種傳播被稱為“視線”(Line Of Sight,LOS),它使用很少的能量,並且可以接收到非常清晰的信號。不過,因為空氣是無制導介質,而發射器與接收器之間的路徑並不是很清晰,所以無線信號通常不會沿著一條直線傳播。當一個障礙物擋住了信號的路線時,信號可能會繞過該物體、被該物體吸收,也可能發生以下任何一種現象:發射、衍射或者散射。物體的幾何形狀決定了將發生這三種現象中的那一種。

(1)反射、衍射和散射

無線信號傳輸中的“反射”與其他電磁波(如光或聲音)的反射沒有什麼不同。波遇到一個障礙物並反射——或者彈回——到其來源。對於尺寸大於信號平均波長的物體,無線信號將會彈回。例如,考慮一下微波爐。因為微波的平均波長小於1毫米,所以一旦發出微波,它們就會在微波爐的內壁(通常至少有15cm長)上反射。究竟哪些物體會導致無線信號反射取決於信號的波長。在無線LAN中,可能使用波長在1~10米之間的信號,因此這些物體包括牆壁、地板天花板及地面。

在“衍射”中,無線信號在遇到一個障礙物時將分解為次級波。次級波繼續在它們分解的方向上傳播。如果能夠看到衍射的無線電信號,則會發現它們在障礙物周圍彎曲。帶有銳邊的物體——包括牆壁和桌子的角——會導致衍射。

“散射”就是信號在許多不同方向上擴散或反射。散射發生在一個無線信號遇到尺寸比信號的波長更小的物體時。散射還與無線信號遇到的表面的粗糙度有關。表面也粗糙,信號在遇到該表面是就越容易散射。在戶外,樹木會路標都會導致行動電話信號的散射。

另外,環境狀況(如霧、雨、雪)也可能導致反射、散射和衍射

(2)多路徑信號

由於反射、衍射和散射的影響,無線信號會沿著許多不同的路徑到達其目的地。這樣的信號被稱為“多路徑信號”。多路徑信號的產生並不取決於信號是如何發出的。它們可能從來源開始在許多方向上以相同的輻射強度,也可能從來源開始主要在一個方向上輻射。不過,一旦發出了信號,由於反射、衍射和散射的影響,它們就將沿著許多路徑傳播。

無線信號的多路徑性質既是一個優點又是一個缺點。一方面,因為信號在障礙物上反射,所以它們更可能到達目的地。在辦公樓這樣的環境中,無線服務依賴於信號在牆壁、天花板、地板以及傢具上的反射,這樣最終才能到達目的地。

多路徑信號傳輸的缺點是因為它的不同路徑,多路徑信號在發射器與接收器之間的不同距離上傳播。因此,同一個信號的多個實例將在不同的時間到達接收器,導致衰落和延時。

5,窄帶、寬頻及擴展頻譜信號

傳輸技術根據它們的信號使用了無線頻譜的部分大小而有所不同。一個重要區別就是無線使用窄帶還是寬頻信號傳輸。在“窄帶”,發射器在一個單獨的頻率或者非常小的頻率范圍上集中信號能量。與窄帶相反,“寬頻”是指一種使用無線頻譜的相對較寬頻帶的信號傳輸方式。

使用多個頻率來傳輸信號被稱為擴展頻譜技術,換句話說,在傳輸過程中,信號從來不會持續停留在一個頻率范圍內。在較寬的頻帶上分布信號的一個結果是它的每一個頻率需要的功率比窄帶信號傳輸更小。信號強度的這種分布使擴展頻譜信號更不容易干擾在同一個頻帶上傳輸的窄帶信號。

在多個頻率上分布信號的另一個結果是提高了安全性。因為信號是根據一個只有獲得授權的發射器和接收器才知道的序列來分布的,所以未獲授權的接收器更難以捕獲和解碼這些信號。

擴展頻譜的一個特定實現是“跳頻擴展頻譜”(Frequency Hopping Spread Spectrum ,FHSS)。在FHSS傳輸中,信號與信道的接收器和發射器知道的同一種同步模式在一個頻帶的幾個不同頻率之間跳躍。另一種擴展頻譜信號被稱為“直接序列擴展頻譜”(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)。在DSSS中,信號的位同時分布在整個頻帶上。對每一位都進行了編碼,這樣接收器就可以在接收到這些位時重組原始信號。

6,固定和移動

每一種無線通信都屬於以下兩個類別之一:固定或移動。在“固定”無線系統中,發射器和接收器的位置是不變的。傳輸天線將它的能量直接對准接收器天線,因此,就有更多的能量用於該信號。對於必須跨越很長的距離或者復雜地形的情況,固定的無線連接比鋪設電纜更經濟。

不過,並非所有通信都適用固定無線。例如,移動用戶不能使用要求他們保留在一個位置來接收一個信號的服務。相反,行動電話、尋呼、無線LAN以及 其它許多服務都在使用“移動”無線系統。在移動無線系統中,接收器可以位於發射器特定范圍內部的任何地方。這就允許接收器從一個位置移動到另一個位置,同時還繼續接受信號。

無線通信原理的發展現狀

1,分類

無線通信主要包括微波通信和衛星通信。微波是一種無線電波,它傳送的距離一般只有幾十千米。但微波的頻帶很寬,通信容量很大。微波通信每隔幾十千米要建一個微波中繼站。衛星通信是利用通信衛星作為中繼站在地面上兩個或多個地球站之間或移動體之間建立微波通信聯系。

2,熱點技術

(1)4G

第四代行動電話行動通信標准,指的是第四代移動通信技術,外語縮寫:4G。該技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式(嚴格意義上來講,LTE只是3.9G,盡管被宣傳為4G無線標准,但它其實並未被3GPP認可為國際電信聯盟所描述的下一代無線通訊標准IMT-Advanced,因此在嚴格意義上其還未達到4G的標准。只有升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯盟對4G的要求)。4G是集3G與WLAN於一體,並能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上的速度下載,比目前的家用寬頻ADSL(4兆)快25倍,並能夠滿足幾乎所有用戶對於無線服務的要求。此外,4G可以在DSL和有線電視數據機沒有覆蓋的地方部署,然後再擴展到整個地區。很明顯,4G有著不可比擬的優越性。

(2)ZigBee技術

ZigBee技術主要用於無線個域網(WPAN),是基於IEE802.15.4無線標准研製開發的,是一種介於RFID和藍牙技術之間的技術提案,主要應用在短距離並且數據傳輸速率不高的各種電子設備之間。ZigBee協議比藍牙、高速率個域網或802.11x無線區域網更簡單使用,可以認為是藍牙的同族兄弟。

(3)WLAN與WAPI

WLAN(無線區域網)是一種藉助無線技術取代以往有線布線方式構成區域網的新手段,可提供傳統有線區域網的所有功能,是計算機網路與無線通信技術相結合的產物。它是通用無線接入的一個子集,支持較高傳輸速率(2Mb/s~54Mb/s,甚至更高),利用射頻無線電或紅外線,藉助直接序列擴頻(DSSS)或跳頻擴頻(FHSS)、GMSK、OFDM等技術,甚至將來的超寬頻傳輸技術UWBT,實現固定、半移動及移動的網路終端對Internet網路進行較遠距離的高速連接訪問。目前,原則上WLAN的速率尚較低,主要適用於手機、掌上電腦等小巧移動終端。1997年6月,IEEE推出了802.11標准,開創了WLAN先河,WLAN領域現在主要有IEEE802.11x系列與HiperLAN/x系列兩種標准。

WAPI是WLAN Authentication and Privacy Infrastructure的縮寫。WAPI作為我國首個在計算機網路通信領域的自主創新安全技術標准,能有效阻止無線區域網不符合安全條件的設備進入網路,也能避免用戶的終端設備訪問不符合安全條件的網路,實現了“合法用戶訪問合法網路”。WAPI安全的無線網路本身所蘊含的“可運營、可管理”等優勢,已被以中國移動、中國電信為代表的極具專業能力的運營商積極挖掘並推廣、應用,運營市場對WAPI的應用進一步促進了其他行業市場和消費者關注並支持WAPI。目前市場上已有50多款來自全球主要手機製造商的智能手機支持WAPI,包括諾基亞、三星、索愛、酷派。而中國三大電信運營商也都已開始或完成第一批WAPI熱點的招標和競標工作,以中國移動為例,到目前為止已實際部署了大概10萬個WAPI熱點。這意味著WAPI的生態系統已基本建成,WAPI商業化的大門已經打開。

(4)短距離無線通信(藍牙、RFID、IrDA)

藍牙(Bluetooth)技術,實際上是一種短距離無線電技術。利用藍牙技術,能夠有效地簡化掌上電腦、筆試本電腦和行動電話手機等移動通信終端設備之間的通信,也能夠成功地簡化以上這些設備與網際網路之間的通信,從而使這些現代通信設備與網際網路之間的數據傳輸變得更加迅速高效,進而為無線通信拓寬道路。藍牙採用分散式網路結構以及快跳頻和短包技術,支持點對點及點對多點通信,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業、科學、醫學)頻段,其數據速率為1Mbps,採用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。藍牙技術為免費使用,全球通用規范,在現今社會中的應用范圍相當廣泛。

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識別,俗稱電子標簽。射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞並通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。目前RFID產品的工作頻率有低頻(125kHz~134kHz)、高頻(13.56MHz)和超高頻(860MHz~960MHz),不同頻段的RFID產品有不同的特性。射頻識別技術被廣泛應用於工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理、防偽等眾多領域,例如WalMart、Tesco、美國國防部和麥德龍超市都在它們的供應鏈上應用RFID技術。在將來,超高頻的產品會得到大量的應用。

IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術,也許是第一個實現無線個人區域網(PAN)的技術。目前其軟硬體技術都很成熟,在小型移動設備,如PDA、手機上廣泛使用。事實上,當今每一個出廠的PDA及許多手機、筆記本電腦、列印機等產品都支持IrDA。IrDA的主要優點是無需申請頻率的使用權,因而紅外通信成本低廉。它還具有移動通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡單易用的特點;且由於數據傳輸率較高,適於傳輸大容量的文件和多媒體數據。此外,紅外線發射角度較小,傳輸安全性高。IrDA的不足在於它是一種視距傳輸,2個相互通信的設備之間必須對准,中間不能被其他物體阻隔,因而該技術只能用於2台(非多台)設備之間的連接(而藍牙就沒有此限制,且不受牆壁的阻隔)。IrDA目前的研究方向是如何解決視距傳輸問題及提高數據傳輸率。

(5)WiMAX

WiMAX全稱為World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作系統,可以替代現有的有線和DSL連接方式,來提供最後一英里的無線寬頻接入,其技術標准為IEEE 802.16,其目標是促進IEEE 802.16的應用。相比其他無線通信系統,WiMAX的主要優勢體現在具有較高的頻譜利用率和傳輸速率上,因而它的主要應用是寬頻上網和移動數據業務。

(6)超寬頻無線接入技術UWB

UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通信技術,利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據。通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號,UWB能在10米左右的范圍內實現數百Mb/s至數Gb/s的數據傳輸速率。UWB具有抗干擾性能強、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發送功率小等諸多優勢,主要應用於室內通信、高速無線LAN、家庭網路、無繩電話、安全檢測、位置測定、雷達等領域。

對於UWB技術,應該看到,它以其獨特的速率以及特殊的范圍,也將在無線通信領域占據一席之地。由於其高速、窄覆蓋的特點,它很適合組建家庭的高速信息網路。它對藍牙技術具有一定的沖擊,但對當前的移動技術、WLAN等技術的威脅不大,反而可以成為其良好的補充。

(7)EnOcean

EnOcean無線通信標准被採納為國際標准“ISO/IEC 14543-3-10”,這也是世界上唯一使用能量採集技術的無線國際標准。EnOcean能量採集模塊能夠採集周圍環境產生的能量,從光、熱、電波、振 動、人體動作等獲得微弱電力。這些能量經過處理以後,用來供給EnOcean超低功耗的無線通訊模塊,實現真正的無數據線,無電源線,無電池的通訊系統。 EnOcean無線標准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz,902MHz,928MHz和315MHz頻段,傳輸距離在室外是300 米,室內為30米。

(8)Z-Wave

Z-Wave是由丹麥公司Zensys所主導的無線組網規格, Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網路的短距離無線通信技術。工作頻帶為908.42MHz,868.42MHz信號的有效覆蓋范圍在室內是30m,室外可超過100m,適合於窄帶寬應用場合。Z-Wave技術也是低功耗和低成本的技術,有力地推動著低速率無線個人區域網。