如果通信两端距离非常远,或者需要经过高山大海,铺设导向传输媒介很难并且造价昂贵,但利用无线电波在自由空间中传播,则是非常容易实现的。非导向传输媒介就是指的利用自由空间的无线电波。
另外,对于运动中的人或物之间的模拟或数字通信,采用非导向传输方式是目前唯一的解决方案。
非导向传输媒介主要有如下使用方式。
1.无线电通信
这里的无线电指的是频率在104~108Hz的无线电波。无线电波按频率可以分为低频(LF)、中频(MF)、高频(HF)、甚高频(VHF)等。通常,还可以按波长分为长波、中波、短波。中长波主要用于广播通信中。
短波通信,也称为高频通信,主要是通过地球电离层的反射进行通信。但电离层不稳定而带来的衰落,和反射的多径效应,使得短波的通信质量较差,因此,短波通信一般用于低速传输,传输速率在每秒几十至几千比特。
近年来,无线电波在短距离通信领域的应用取得了很大成功。
(1)近场通信(NFC):允许设备在彼此靠近的情况下进行点对点的数据传输,通信距离只有10cm左右。比如,移动支付通常采用近场通信。
(2)蓝牙(bluetooth):使用2.4~2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换,通信距离通常在10至15m,最长可达100m,数据速率1~24Mbps。例如,无线耳机与手机之间的通信、手机与自拍杆之间的通信,通常采用蓝牙技术。
(3)Wi-Fi(wireless fidelity):是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术,有IEEE 802.11 a/b/e/g/n等标准。通信频率为2.4GHz或5GHz,覆盖范围可达100m,数据速率可达54Mbps。例如,无线路由器通常采用WiFi技术。
2.微波通信(www.xing528.com)
微波是指频率为30OMHz~300GHz的无线电波,其波长在1mm至1m之间。目前用于通信的微波的频率范围主要为1~40GHz,包括L,S,C,X,Ku,K,Ka波段。微波通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离等优点,因此是国家通信网的一种重要通信手段,也普遍适用于各种专用通信网。
微波通信可以实现视距通信和超视距通信。
视距通信:发射点和接收点双方在无线电的视距范围内,实现通信的方式有地面微波接力通信、卫星通信、空间通信及微波移动通信。其特点是信号沿直线或视线路径传播,信号的传播受自由空间的衰耗和媒质信道参数的影响。如地-地传播的影响包括地面、地物对电波的绕射、反射和折射,特别是近地对流层对电波的折射、吸收和散射;大气层中水气、凝结体和悬浮物对电波的吸收和散射。在地-空和空-空视距传播中,主要考虑大气和大气层中沉降物的影响。
超视距通信:是利用对流层近低折射率等因素的作用,使微波能够到达超视距接收点的一种传播方式。由于衰落大,因而可用频带受到限制,但站距则可远大于地面视距通信。
3.红外和激光通信
红外和激光具有极强的方向性,且容易受到环境(烟、雨、雾等)的影响,只适于短距通信。例如,各种类型的短距遥控器大都是采用红外线进行信息传输的。
激光通信包括光纤激光通信和大气激光通信。大气激光通信有通信容量大、保密性强、设备轻便等优点。但其缺点也非常显著,如只能视距通信、受大气条件影响大、发射端和接收端对准困难等。
随堂练习
1.导向传输媒介有哪些种类?
2.非导向传输媒介有哪些种类?
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