频率、波长、传输距离、传输速率之间的关系

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我是靠谱客的博主呆萌吐司，最近开发中收集的这篇文章主要介绍频率、波长、传输距离、传输速率之间的关系，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、波长越长，穿透能力越强；波长越短，贯穿能力越强；

是的,要区分穿透和贯穿这两个概念。

波长越长，绕射的能力越强，例如无限电波可以绕过高楼大厦传播、红灯的灯光比绿光和黄光更能穿透雾霭传播到远处以提醒司机；

波长越短，波的能量越大，贯穿能力越强，例如X光可贯穿皮肤、骨骼,紫外线能杀死细菌、强的紫外线能引起皮肤癌、穿越电离层等；

根据：波速=波长*频率（频率和波长成反比例关系），则：

频率越低，波长越长，绕射能力越强，穿透能力越强，信号损失衰减越小，传输距离越远，实现信号广覆盖。

频率越高，波长越短，直射能力越强，贯穿能力越强，信号损失衰减越大，传输距离越短，杀伤力越强，实现信号局域覆盖。

注意：（波粒二象性：波长越短，能量越大，贯穿能力越强）

基础知识：

1.波的频率和波长满足关系式：波速=波长×频率，所以频率不同的电磁波在真空中具有不同的波长。

2.电磁波在空间是向各个方向传播的，所有这些电磁波仅在波长（或频率）上有所差别，而在本质上完全相同，且波长不同的电磁波在真空中的传播速度都是电磁波的传播速度，即等于光速，是3x10e8米／秒。在空气中和在真空中近似。

3.不同频率(或不同波长)的电磁波的传播速度都相同，电磁波的频率愈高，相应的波长就越短。所以频率较大的电磁波，波长较短。无线电波的波长最长（频率最低），而射线的波长最短（频率最高）。

4.无线电频谱：通常无线电波所指的是从极低频10KHz到极超高频的顶点30GHz（Giga Hertz），因为超出这个范围以外的无线电频谱，其特性便有很大不同了，例如光线、X射线等，而在上述10KHz到30GHz，通常划分成七个区域，参看下表，其中高频3～30MHz就是我们通常所说的短波。

无线电频谱的划分：
极低频 VLF Very Low Frequency频率范围 10KHz - 30KHz
低频 LF（俗称长波LW）Low Frequency 频率范围 30KHz - 300KHz
中频 MF （俗称中波MW）Medium Frequency 频率范围 30KHz - 3000KHz
高频 HF （俗称短波SW）High Frequency 频率范围 3MHz - 30MHz
极高频 VHF（俗称超短波，而频率在88-108MHZ范围的民用广播则俗称为调频电台FM）Very High Frequency 频率范围 30MHz - 300MHz
超高频 UHF Ultra High Frequency 频率范围 300MHz - 3000MHz
极超高频 SHF Super High Frequency 频率范围 3000MHz - 30000MHz

5. 关于穿透性，波长越长，频率越低，穿透性越好（衍射，入和出不是同一个微波粒子）。

6.频率越高，波长越短，能量越大，穿刺能力越强（同物体内部穿过，入和出是同一个微波粒子，如X射线Y射线）。且频率高带宽大，传输速率高，传播距离近（衍射能力弱，能量在穿刺工程中消耗）。

备注：

由于微波频率很高，所以在不大的相对带宽下，其可用的频带很宽（时域中时间相对越短，频域中相对越宽），可达数百甚至上千兆赫兹。这是低频无线电波无法比拟的。这意味着微波的信息容量大，所以现代多路通信系统，包括卫星通信系统，几乎无例外都是工作在微波波段。另外，微波信号还可以提供相位信息，极化信息，多普勒频率信息。这在目标检测，遥感目标特征分析等应用中十分重要
微波的频率范围分为：
米波：波长10m→1m。频率30MHz→300MHz。
分米波：波长10dm→1dm。频率300MHz→3000MHz。
厘米波：波长10cm→1cm。频率3000MHz→30000MHz。
毫米波：波长10mm→1mm。频率3ooooMHz→300000MHz。

沿地面传播的无线电波叫地波，又叫表面波。电波的波长越短，越容易被地面吸收，因此只有长波和中波能在地面传播。地波不受气候影响，传播比较稳定可靠。但在传播过程中，能量被大地不断吸收，因而传播距离不远。所以地波适宜在较小范围里的通信和广播业务使用。
在无线信道通信中，频率较低的电磁波趋于沿弯曲的地球表面传播，有一定的绕射能力。这种传播方式成为地波传输。在低频和甚低频段，地波能够传播超过数百千米或数千千米。
沿地面传播的无线电波叫地波。当天线架设较低，且其沿地面方向为最大辐射方向时，主要是地波传播。地波传播的特点是信号比较稳定，基本上不受天气的影响，但随着电波频率的升高，传输损耗迅速增大。因此，地波传输更加适合长波的低频传输。