無線電通信技術的發展現狀及創新

文/劉春 陳林 袁春蘭

應用電這種介質實現消息傳輸的技術被我們廣泛稱之為點通訊技術，點通訊技術現階段普遍被分為兩種主要類型。第一種是有限點通信技術；第二種是無線電通信技術。在無線電通信技術方面，主要指的是通過無線電波完成信息傳輸的一種通訊方式，這種通訊方式不但可以高質量的完成聲音、數據以及文字的傳遞，同時也能完成高質量靜態圖像、動態圖像的傳輸。和有線電視通訊技術進行對比，無線電通訊設備的優勢相對較多，包括無需構建專用設備進行線路連接，通訊距離更遠，機動性能較高等等。然而，無線電通訊技術自身也存在著一定的缺點，就是信息傳輸的質量相對有限通信較為不足，信號質量存在較高的不穩定性，容易受到外部環境的干擾甚至在特殊情況下存在被完全攔截的現象，與此同時無線電通訊技術支持下的信息傳輸保密性也相對較差。

1 無線電通信技術概述

無線電通信技術（radiocommunications）誕生于十九世紀七十年代，英國著名科學家、物理學家JC麥克維斯（James Clerk Maxwell，1831-1879）在其著作《磁學和電學》中，將十九世紀以前的電磁研究成果進行系統性分析和總結，在理論的層面上驗證了電磁過程在現實世界是以和光速相同的速度進行傳播。同時，說明了光的本質就是電磁波，繼而相應的電磁理論隨之誕生。在麥克維斯提出電磁理論的十五年以后，德國著名科學家、物理學家HR赫茲（Heinrich Rudolf Hertz 1857～1894）在理論的基礎上進行實驗并通過實現發現了電磁波的存在，對麥克維斯十五年前提出的電磁理論進行了充分的驗證和解釋，這也為后期無線電技術的發展奠定了夯實的理論條件。十九世紀后期，意大利物理學家和俄國物理學家（Guglielmo Marchese Marconi）、波波夫，首次成功性的完成了無線電通訊實驗。

2 無線電通信技術的發展現狀

2.1 無線電通訊技術的類型

無線電通訊技術相對有傳統有線通信技術的優勢在于，可以利用充分無線電波信息傳輸的作用，能夠降低線路鋪設、設備安裝等過程耗費的精力、時間和成本，以更加開放、便捷、自由、毫無阻礙的方式實現信息之間的交流和互動。我們根據無線電通信的基本特征審視其具體類型，可以將無線電波分為反射型、折射型等等。因為無線電波基本特征的差異化，部分點播可以在我們賴以生存的地球實現傳播，部分可以在空間當中進行直線化傳播，還有一部分可以通過地球大氣層實現點播反射，甚至還有一部分無線電波能夠穿透大氣層，向宇宙當中發送信息。無線電通訊技術所應用的波長、頻率被學術領域具體分為十二個波段或頻段。

2.1.1 長波通信技術分析

長波通信的波長在三千赫茲到三萬赫茲之間。該波段主要被應用在基于地球表面的信息傳播上，所以長波通信也被我們稱之為地波。此外，長波通信也能夠在電離層和地球表面中間產生的波導當中實現有效傳播，傳播距離相對有限通信更遠，長達幾千甚至上萬千米。長波通信能夠有效穿越巖石、土壤和水體，所以這種通信技術普遍被應用在現代海上業務、地下業務以及飛機導航、汽車導航上。

2.1.2 中波通信技術分析

中波通信的波長在三萬赫茲到三兆赫茲之間。該通信方式的實現具有時間性特點，由于時間的不同其傳播方式也存在較大差異，白天主要利用地球表面實現傳播，而夜晚主要應用地球和大氣之間的電離層進行反射式傳播。現階段，隨著無線電通信技術的廣泛應用和發展，中波通信技術主要被使用在廣播電視以及汽車導航等業務上。

2.1.3 短波通信技術分析

短波通信技術的波長在三兆赫茲到三十兆赫茲之間。這種通信技術主要依托于地球電離層所產生的天波完成信息的傳播，能夠在經過電離層的過程中進行一次或者多次的多角度反射，傳播距離與上述通信技術相同，均具有傳播距離較遠的優勢，可以達到上萬公里。現階段，通過科研領域對短波通信技術的不斷開發，該技術被廣泛應用在災難現場救援、應急問題處理以及超遠距離洲際通訊上。

2.1.4 超短波通信技術分析

超短波通訊技術的波長在三十兆赫茲到三百兆赫茲之間。這種通信技術對地球電離層的穿透屬性相對上述三種通信技術更強。繼而其在電離層中不會產生反射或者折射的現象，因此超短波通信傳播的方式主要以直線型為主，相對于短波通信具有更加可靠的穩定性，并且受環境變化、氣候變化以及時間變化的影響較小。因為短波通信方式的段帶相對其他通信方式更寬，所以相關科研領域提出將該技術應用到雷打、導航、電視以及現代移動通訊等多項業務中。

2.2 無線電通信技術的優點和缺點分析

2.2.1 優點分析

無線電通訊技術作為一種相對有線通信技術更加便捷的通信工具，其信號的傳播不需要通過媒介完成，對傳統有線通信技術形成巨大沖擊，不斷促進者通信行業技術水平的提升，從成本、便捷性、距離等多個方面提升人類通信領域質量。

（1）傳播設備具有高度的機動化水平。現階段，隨現代無線電通信技術的發展，該通信方式在傳輸的過程中基本實現全環節、全過程數字化，在功能方面也不斷向多元化、豐富化拓展。同時，有關無線電通信技術的設備也逐漸向更小、更精致演變。不僅融括基于人工智能的一系列研究成果，有效的完善了無線電通訊設備的機動性水平，人們可以隨身攜帶體積小、重量輕的無線電通信設備隨時隨地的與其他人進行交流溝通。

（2）無線電通訊技術具有較高的可靠性。雖然，無線電通信技術信號相對有線電通信技術穩定性較弱，但是由于自然環境的不可確定因素，其也改善了有線電視通信技術依賴線路的種種弊端。包括無線電通信技術不受地震、臺風、洪水等各種自然災害的影響等，著無疑是可靠性的一種提升。

（3）無線電通信不具有通信線路，其靈活性、便捷性更高。無線電通信技術由于其自身不依賴于傳輸線路的特點，所以這種通信方式也不受時間和空間的制約，人們能夠利用無線電通信設備進行隨時隨地的信息傳輸，無論是靈活性還是便捷性均相對有限通信技術更高。

2.2.2 缺點分析

（1）無線電通信技術信號的穩定程度相對較低，容易受到外部環境干擾。由于無線接入相關技術的不斷發展，無線傳輸方式、手段得到較為廣泛的普及。現階段，我國已經基本實現了脫離傳輸距離制約，完成高質量通信的目的。然而，無線電通信技術雖然不受通信線路影響，但是其也存在易受干擾、易被阻攔等缺點，只有客服這一問題，無線電技術才能得到進一步的發展。

（2）無線電通信技術在安全性方面相對較差。由于無線電通信在傳輸信息數據的過程中，信息容易被外界信號干擾或攔截，繼而到這該技術的安全性相對較低。因此，未來無線電通信技術的發展必然要將這個問題解決，構建一個高質量方案有效提升該技術的安全性。

3 無線電技術創新的策略

二十一世紀的到來，使人們逐漸進入信息化、智能化、網絡化時代，這也為無線電技術的進一步發展提供了夯實的保障和動力。

3.1 應用數字信號技術加強無線電通信信號的穩定性

通過數字信號技術有效強化無線電通信信號的可靠性和穩定性，實現高質量信號、安全性信號的最終目的具有較高可行性。與此同時，將數字信號技術和無線電通信技術相融合，能夠大幅提升通信容量，使大規格的視頻文件、圖像文件傳輸效率高水平提升。

3.2 應用現代信息技術加強無線電通信技術的通信效率

現階段，世界通信技術學術研究領域普遍認識到信息技術的重要性和應用價值，廣泛進行了關于信息技術與無線電通信技術結合的實驗研究，并取得了一系列成果。將信息技術應用到無線電領域，不但能夠大幅度降低信息通道不暢通現象，提升信息傳輸速度，而且還可以進一步加強無線電通信技術的便捷性。

3.3 加強無線數據業務的開拓力度

加強無線數據業務的開拓發展力度，繼而全方位滿足現代人差異化的生活、工作中的通信要求，對網絡介入方式進行合理創新，將各種類的通信業務融入其中，繼而實現無線電業務應用范圍的大規模延伸。和現代電子計算機技術融合，與現代人工智能技術融合，將無線電潛在發展性挖掘出來，是未來無線電相關領域創新的必然方向。

4 結語

綜上所述，無線電通信技術相對有線電通信技術具有便捷性高、實現成本低等一系列優勢，是近百年來人類最重要的發明之一。隨著現代無線電通信技術的發展，該技術被應用到多個領域。然而，無線電通信技術也存在一定的缺陷，需要相關人員的進一步對研究，以發展性的眼光審視無線電通信技術。