IoT无线技术：无线频谱分布及应用

Posted 2020-11-26 someone-device

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1 电磁波我们被各种各样的电磁波所围绕，可以将电磁波按照波长或者频率的顺序排列起来，制作一个电磁波普图：

 

比伽马射线波长更短的是宇宙射线(cosmic ray)，人耳可听的声波从20Hz到20kHz，相应的波长从17m到17mm不等；人眼的可见光从深红色的760nm波长，到紫色的390nm波长。 2 无线电波无线电波是无线应用中使用广泛的一个频段，通常指波长为1毫米至100公里或频率为300GHz至3 kHz的电磁波，涵盖了从业余无线电到移动电话的所有频段，

 

 

无线电波频段同时又有多种类型的：

• 免许可的频段：

  例如蓝牙，WiFi等使用的频段

• 需要获得监管机构的许可频段：例如蜂窝网络使用的频段

• 政府机构和公共服务组织使用的频段

3 我们每天使用的无线电波 

4 无线电波是如何传输数据的
在无线电通信中，利用电磁波作为载体，将一种待传输的信息(即调制信号)，加载到电磁波上，混合(调制)成另外一种适合传播的波，然后再传输，即波的调制。波有三种基本调制方式：调幅和调频和调相。例如：AM(amplitude modulation幅度调制)无线电波调制：

 

调幅过程如下a）电台选择一个基本频率的载波。例如1530Khz。（b）音频信号(频率要低得多)。（c）载波的幅度由音频信号调制，而不改变其基本频率。

调频（FM）:

 

（a）     电台选择一个基本频率的载波。（b）待调频的音频信号。（c）载波的频率由音频信号调制而不改变其幅度。在这种情况下，具有无线电台的基本频率的载波在频率上被音频信号调制，从而产生振幅恒定但频率变化的波。 除三种基本调制方式以外，通过改进或者组合扩展出其他的调制方式，例如OFDM 5 频谱的使用
由于优质频谱的有限性以及无线应用的丰富性，一些无线技术采用的的频谱可能是重合的，从而可能导致干扰和影响：例如2.4G中的BLE，Zigbee， WiFi存在冲突和相互影响 

 

详细可参考< Zigbee，BLE，WiFi 的2.4G频段>

 

有些频谱可能会被回收的：

 

 

有些频谱波长短、频率高、能量高，可能对人健康产生影响:

 

有些频谱是需要买回来才能用:

 

有些频谱被非法使用:

 

为了合理的利用和规划频谱，每个国家都有自己的无线电频率划分图
6 这是中国的无线电频谱划分图。

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