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纯净的硅(中级)

蓝牙、红外线与wifi 区别以及不同频段无线电磁波的穿墙和绕过障碍物能力 [复制链接]

电磁波按波长由大到小的顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线
以下是几种常见的电磁波
交流电:波长可达数千公里 (如果需要,还可以制造出波长更长的.总之理论上 无上限)

无线电波:长波(波长在几公里至几十公里);中波(波长约在3公里至约50米);短波(波长约在50米至约10米);微波(波长范围约10米至1毫米)。无线电广播和通信 使用 中波和短波,电视、雷达、手机使用微波。
微波是分米波、厘米波、毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
注意:对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西,则会反射微波。

红外线:波长约0.75微米至1毫米.(1毫米=1000微米)6微米以上又称远红外,1.5微米以下又称近红外,之间的就是中红外。
红外线是电磁波中的一种,而且分为远红外,中红外,近红外三个波段
红外波比可见光波的波长要长。人体本身也能辐射出红外线,市场上的红外治疗仪也能发出红外线,这个波段的红外能促进人体血液循环.

可见光:波长约 800 至 400 纳米(通常是780至380纳米),人眼可见的光,1微米=1000纳米。
可见光又细致划分为:红 750~630纳米;橙 630~600纳米;黄 600~570纳米;绿 570~490 纳米;青 490~460纳米;蓝 460~430纳米;紫 430~380纳米

紫外线:可见紫色光以外的一段电磁辐射,波长约在 10 至400 纳米范围.又可细致划分为:真空紫外,10 -- 200 纳米;短波紫外线,200--290纳米; 中波紫外,290--320 纳米;长波紫外,320--400纳米
紫外线也是电磁波,紫外线的波长比可见光短.紫外线频率比可见光大,故其单个光子能量的,所以用于杀菌消毒

X射线:波长约在 0.01埃 至 10 纳米.(1纳米=10埃)

伽玛射线及宇宙射线:通常波长更短,理论上可达无穷短


无线信号穿墙能力,在无线局域网技术中之所以有“穿墙能力”和“墙壁阻挡”的概念是因为无线局域网技术所采用的无线频段决定的。
由于无线局域网的无线射频采用的是ISM(工业,科学,医学)无线频段,其中802.11b、802.11g标准使用的是2.4-2.4835GHz频率,802.11a标准使用的是5.8GHz频率,这些频率都属于微波。而微波的特点是频率高、波长短、直线传播,在传播方向上它几乎绕不开障碍物,这可不像无线电台中的中波、短波等。  无线电波可以按照频率或波长来分类和命名。我们把频率高于300MHz的电磁波称为微波。由于无线电磁波各波段的传播特性各异,因此,可以用于不同的通信系统。例如,中波主要沿地面传播,绕射能力强,适用于广播和海上通信。而短波具有较强的电离层反射能力,适用于环球通信。超短波和微波由于波长短,所以绕射能力很差,可作为视距或超视距中继通信。 所以,无线信号穿墙能力是指无线局域网设备之间相互发送的无线信号是否能穿透阻隔在中间的墙壁,以及若能穿透,信号的衰减到什么程度,无线设备间能否还能无线连接。  
家庭环境中,距离都较短,一般的无线局域网设备都号称传输距离在100米以上,所以信号的传输距离都不是问题。但是家庭环境却带来一个新的问题,那就是家庭的空间都比较拥挤,空间不够开阔,其中房间中的墙壁、天花板是最主要的障碍物。由于无线局域网采用的是无线微波频段。微波的最大特点就是近乎直线传播,绕射能力非常弱,因此身处在障碍物后面的无线接收设备会被障碍物给阻挡。所以对于直线传播的无线微波信号来说,只能是“穿透”障碍物以到达障碍物后面的无线设备了。
“穿透”了障碍物的无线信号会衰减成为较弱的信号,至于这个信号还有多强,这就是穿透能力或直接说是“穿墙能力”了。  因为电磁波具有波粒二象性,电磁波波长λ=C/f(C是光速,λ是波长,f是电磁波频率,即频段),电磁波能量E=hv(E是能量,h是普朗克常数,v是电磁波频率,即频率波长的,则光子能量小),当波长越短光子能量越大,则穿透力越强(这里指穿透率强)。如高能X射线几乎能穿透所有非金属物,甚至还可以穿透薄铝。而Y射线则能穿透大多数金属,只有重金属(如很厚的铅板)才能将其挡住。  在相同的发射功率,不同的波长,在同一个环境下穿透同一种介质的话,肯定是波长短的穿透能力强(这里指穿透值)一些,但是它的穿透损耗要比波长长的大。

备注:
光传播不需要介质,因为光传播是光波。
光具有波粒二象性,作为粒子时光具有粒子的性质,粒子运动当然不需介质
而声波等其他需要介质传播的波都是机械波,它们是要靠震动传播的,而介质的目的就是互相震动。所以隔着墙,也能听到声音,墙就是介质。

在同一介质中任何电磁波的传播速度都一样,跟光速一样3*10的8次方m/s,因为没有折射这也是衡量是不是电磁波的一个标准。
光波的波长短,不容易衍射。
wifi是高频无线信号,波长长,易衍射。


作为现今三大主流无线通讯技术,经过多年的发展和标准升级,三大无线标准和技术早已渗透在我们日常生活的方方面面。我们每天都离不开的智能手机就兼具蓝牙和WiFi的功能,家里的电视机、空调等电器与遥控器之间的通讯方式采用的是红外线传出技术。
蓝牙(Bluetooth)是由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚于1998年5月共同提出的近距离无线数据通讯技术标准。它能够在10 米的半径范围内实现单点对多点的无线数据和声音传输,其数据传输带宽可达1Mbps。通讯介质为频率在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波。

蓝牙通讯技术的特点
■蓝牙工作在全球开放的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段;
■使用跳频频谱扩展技术,把频带分成若干个跳频信道(hop channel),在一次连接中,无线电收发器按一定的码序列不断地从一个信道“跳”到另一个信道;
■一台蓝牙设备可同时与其它七台蓝牙设备建立连接;
■数据传输速率可达1Mbit/s;
■低功耗、通讯安全性好;
■在有效范围内可越过障碍物进行连接,没有特别的通讯视角和方向要求;
■支持语音传输;
■组网简单方便

蓝牙通讯技术的用途
蓝牙技术是一种新兴的技术,尚未投入广泛应用,目前许多蓝牙设备还处于实验室试验阶段。但可以肯定的是现在多数具有红外无线数据通讯功能的设备,在将来一样可以使用蓝牙技术来实现无线连接。同时蓝牙技术的网络特点和语音传输技术使它还可以实现红外技术无法实现的某些特定功能,如无线电话、多台设备组网等等。
此帖出自RF/无线论坛

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