hello年夜家好,我是健康百科网网小航来为年夜家解答以上题目,频谱究竟是啥(一文弄懂甚么是频谱)良多人还不知道,此刻让我们一路来看看吧!
我们的手性能够打德律风、上彀,是由于手性能够发射或领受看不见的电磁波电磁波的频率规模长短常贵重的资本在这篇文章中,我们将探讨电磁频谱是如斯贵重的资本的科学缘由,我来为年夜家科普一下关于频谱究竟是啥?下面但愿有你要的谜底,我们一路来看看吧!
频谱究竟是啥
我们的手性能够打德律风、上彀,是由于手性能够发射或领受看不见的电磁波。电磁波的频率规模长短常贵重的资本。在这篇文章中,我们将探讨电磁频谱是如斯贵重的资本的科学缘由。
不管你甚么时辰利用手机,不管是上彀仍是打德律风,你都是在经由过程电磁波发送或领受信息。这些电磁波被对应的发射塔领受,传送到方针发射塔,最后达到终端用户。
在蜂窝通讯中,地舆区域被划分为分歧的小区。蜂窝通讯中的坚苦的地方在于,若是一个小区中有五个用户,则应利用五个分歧的频率来传输其旌旗灯号。
01.经由过程下面的例子来讲明。
假定有三种分歧色彩的球从一个像喷泉一样的玩具中喷射出来,分歧色彩的球应当达到与它色彩不异的被子。在这类环境下,很难让球和杯子的色彩相匹配。
可是,若是将特定的年夜小分派给特定的色彩,则可以轻松知足上面的前提。
这恰是我们在蜂窝通信中所做的。发射塔取代了喷泉,利用者取代了杯子。与具有分歧年夜小的球近似,我们确保每一个用户的频率是唯一的。如许,你的手机将只接管你的频率分派给它的旌旗灯号。所有其他频率旌旗灯号将被装备的滤波电路谢绝。这也意味着世界上每一个活跃的用户必需有一个怪异的频率,不然你会收到他人的旌旗灯号。
我们一向在说每一个用户都有一个怪异的频率,实在精确地说,应当是一个频率规模。天线可以或许将旌旗灯号发送到频率规模或频带,你手机的滤波电路也许可有一个频段。
另外,我们需要一种调制手艺来传输任何旌旗灯号。
若是我们利用频率调制,我们需要两个频率来传输旌旗灯号。较高的频率可以暗示1,较低的频率可以暗示0。
这可能会致使一些关于隐私的题目。若是一个黑客在他的装备中设置了我们的频率并试图拜候,会产生甚么?但是,工作并没有那末简单。经由过程频率发送的旌旗灯号被加密庇护,这意味着只有你的装备可以或许解密它。
总的来讲,世界上年夜约有50亿手机用户,因为各类各样的缘由,电磁波谱的全部频率规模对蜂窝通讯是无用的,为每一个用户分派一个怪异的频率规模是一项不成能完成的使命。
02.让我们看看为何频带是有限的缘由,和我们若何利用现代手艺来降服这个题目。
电磁波谱的规模从无线电波到伽马射线。较高频率的电磁辐射具有最差的穿透能力,所以我们不会将这些频率用于蜂窝通讯。较低频率的电磁频谱具有较低的能量,这将需要一个更年夜的天线传输,这现实上是不成能的设计。电磁波的传布取决于电离层的性质。因为所有这些限制,只有一小部门的电磁波谱被保存了下来。
在年夜大都国度,频谱凡是是由当局机构办理的资本。当局经由过程拍卖等在公司之间分派频谱的分歧部门来赚钱。在美国,联邦通讯委员会(FCC)和国度通讯委员会(NTIA)这两个机构负责办理无线电频谱,而在欧洲,EPT则负责办理无线电频谱。在全球层面,国际电信同盟(ITU)负责办理所有与光谱有关的手艺事务。
我们在起头时诠释的调频已过期了。它被用于1G和摹拟情势。在4G,一种叫做QAM的手艺被利用,我们可以一次发送更多位。
03.让我们看看它是若何工作的。
在QAM中,经由过程改变振幅和相位来发生分歧的数字旌旗灯号。
下面来举一个758-802MHz利用的例子。我们已知道有限的频率规模可用于蜂窝通讯,是以有需要有用地利用这些规模。为了实现这一点,蜂窝系统将可用规模划分为若干个频段,然后将这些频段分派到几个塔上。
这类散布的长处是对分歧的发射塔利用不异的频段,可是这里有一个题目,相邻的发射塔不克不及分派不异的频段。
如许做是为了限制你的手机领受到临近旌旗灯号塔的旌旗灯号。是以,在通话时代,若是你移动到相邻的小区,你会被分派到与相邻小区发射塔分歧的频率,而通话不会间断。
下一个挑战是同时办理单位区域内的所有勾当用户。
这里的发射塔频率必需在几个用户之间同享,这一挑战经由过程利用多种拜候手艺中的一种来解决。这些多重拜候手艺可以经由过程类比来理解。
想一想100个音乐家是若何录制一首歌的。他们可以在分歧的房间或分歧的时候或用分歧的说话录制。近似地,在蜂窝通讯中,蜂窝基站和多个用户可以同享信息经由过程分歧的频率或在分歧的时隙或利用分歧的编码手艺。
在蜂窝通讯中,每代都引入了分歧的多址手艺。这些手艺的首要重点是有用地操纵现有的频谱。例如,4G发生了OFDM,而OFDM可用规模被划分为年夜量较小的子载波规模。这些子载波在数学上是相互正交的,而且每个子载波都是零丁调制的。
但愿这篇文章能帮忙你对甚么是频谱有一个清楚的熟悉。
本文就为年夜家讲授到这里,但愿对年夜家有所帮忙。