你身邊的隱形朋友

李會(huì)超

自宇宙誕生起，各種電磁場(chǎng)就充斥于星際空間。以我們生活的地球?yàn)槔子晏鞎r(shí)，空氣中局部電荷的累積可以產(chǎn)生電場(chǎng);地球磁場(chǎng)能夠使磁石指向南北方向;鳥類和魚類進(jìn)化出利用地球磁場(chǎng)辨別方向的能力;一些需要長(zhǎng)途遷徙的動(dòng)物更是具備感知地球磁場(chǎng)方向和強(qiáng)度的能力。

電磁波的旅行

電磁波是電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中傳播產(chǎn)生的一種“波”，它可以在空氣和真空中傳播。通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的交替變化，電磁波會(huì)像湖水中的漣漪一樣，以光速在自由空間（即空氣和真空）中向各個(gè)方向傳播。

按照頻率的不同，電磁波可以分為γ射線、X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波、無(wú)線電波等，其中只有可見(jiàn)光波段可以被我們用肉眼觀察到。提起可見(jiàn)光，我們首先會(huì)想到它是太陽(yáng)釋放出的光波，其實(shí)除了太陽(yáng)，凡是溫度高于絕對(duì)零度（-273.15℃）的物體，都會(huì)釋放出電磁波。科學(xué)家們認(rèn)為，目前世界上還不存在溫度低于絕對(duì)零度的物體，所以可以說(shuō)世界上的任何物體，包括你我，時(shí)刻都在釋放著電磁波。

電磁波的旅行不依靠電線，也不像聲波那樣必須借助空氣傳播。電磁波可以在空氣和真空中上天入地、自由來(lái)去。只不過(guò)受距離和大氣遮擋等因素的影響，電磁波在行進(jìn)過(guò)程中會(huì)損失一定的能量。

電磁波的發(fā)現(xiàn)

人類對(duì)電磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)已有兩千多年的歷史，但長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直把電和磁看作兩種獨(dú)立的物理現(xiàn)象。直到19世紀(jì)上半葉，人們才開(kāi)始認(rèn)識(shí)到電和磁的內(nèi)在聯(lián)系。

1820年，丹麥哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授奧斯特發(fā)現(xiàn)：把小磁針?lè)旁谕妼?dǎo)線附近，磁針會(huì)出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。這說(shuō)明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng)。奧斯特的這一發(fā)現(xiàn)動(dòng)搖了兩千多年來(lái)人們關(guān)于電與磁的認(rèn)識(shí)。

又過(guò)了十多年，英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，或者把一根磁鐵插入由導(dǎo)線繞成的線圈中時(shí)，導(dǎo)線或線圈中就會(huì)有電流產(chǎn)生。奧斯特和法拉第的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明了電與磁之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。后來(lái)，著名物理學(xué)家麥克斯韋在法拉第等人的研究基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出了電磁場(chǎng)理論，并預(yù)言了電磁波的存在。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)：“麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，是繼牛頓時(shí)代以來(lái)，對(duì)物理學(xué)最深刻的變革。”

1887年，德國(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，同時(shí)掀起了人們利用電磁波的熱潮。1890年，法國(guó)的布蘭利發(fā)明了金屬粉末檢波器，這對(duì)后來(lái)的無(wú)線電通信起到了至關(guān)重要的作用。1895年到1901年之間，相隔千里的兩位科學(xué)家馬可尼和波波夫，在電磁波的應(yīng)用方面有了重大突破。他們分別研發(fā)出利用電磁波進(jìn)行無(wú)線電通信的技術(shù)。不過(guò)，馬可尼的無(wú)線電專利技術(shù)在1915年遭到了物理學(xué)家特斯拉的挑戰(zhàn)。特斯拉提出，自己在無(wú)線電應(yīng)用技術(shù)方面的專利申請(qǐng)?jiān)缬隈R可尼。幾經(jīng)周折，直到1943年6月21日，美國(guó)最高法院最終將無(wú)線電專利技術(shù)判給了特斯拉。

回顧歷史，其實(shí)電磁波的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用，很難準(zhǔn)確地歸功于一人。除了我們講到的這些科學(xué)家，還有很多科學(xué)家直接或間接地促進(jìn)了電磁學(xué)的發(fā)展。可以說(shuō)，“電磁波”這個(gè)寶藏，正是一代又一代科學(xué)家不斷探索得來(lái)的。

電磁波家族中的最長(zhǎng)波——無(wú)線電波

我們前面說(shuō)到，任何溫度高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)釋放電磁波。而溫度越高的物體，釋放的電磁波波長(zhǎng)越短。在所有的電磁波中，宇宙射線的波長(zhǎng)最短，而無(wú)線電波的波長(zhǎng)最長(zhǎng)。從另一種物理研究的視角來(lái)看，電磁波所蘊(yùn)含的能量是由一個(gè)個(gè)被稱作“光子”的粒子攜帶的。從能量來(lái)看，波長(zhǎng)越短，單個(gè)兒光子攜帶的能量越大，穿透力就越強(qiáng)。例如，可見(jiàn)光無(wú)法穿透我們的身體，所以醫(yī)院就需要用波長(zhǎng)比可見(jiàn)光短的X射線來(lái)透視我們的身體。比X射線波長(zhǎng)短的γ射線，光子能量更強(qiáng)，能夠穿透X射線無(wú)法穿透的金屬。這種超強(qiáng)的穿透力對(duì)人體的傷害很大，所以醫(yī)學(xué)上通常用γ射線進(jìn)行重病的放射性治療，即用γ射線破壞DNA，殺死惡性細(xì)胞等。

如今，人類已經(jīng)可以對(duì)各種電磁波加以利用，但生活中使用最多的還是波長(zhǎng)最長(zhǎng)、對(duì)人體傷害最小的無(wú)線電波。

隨著無(wú)線電通信的發(fā)明，人們對(duì)無(wú)線電應(yīng)用的研究越發(fā)深入，并根據(jù)四種不同的傳播方式，將無(wú)線電波分為：地波、天波、空間波、散射波。

地波

沿地面?zhèn)鞑サ臒o(wú)線電波叫作地波，又叫表面波。無(wú)線電波的波長(zhǎng)越短，越容易被地面吸收，因此只有長(zhǎng)波和中波能在地面?zhèn)鞑ァ５夭ú皇軞夂蛴绊懀瑐鞑ケ容^穩(wěn)定。長(zhǎng)波信號(hào)利用地面?zhèn)鞑シ绞剑杀挥脕?lái)進(jìn)行潛艇的全球通信。

天波

經(jīng)空中電離層的反射或折射后，返回地面的無(wú)線電波叫作天波。由于短波太容易被地面吸收，所以短波會(huì)以天波的形式傳播，即短波被電離層反射到地面后，地面又把它反射回電離層，然后電離層再將其反射回地面……經(jīng)過(guò)多次反射，短波就被傳播到了很遠(yuǎn)的地方。

空間波

從發(fā)射點(diǎn)經(jīng)空間直線傳播到接收點(diǎn)的無(wú)線電波叫作空間波，又叫直射波。超短波和微波主要靠這種方式傳播。不過(guò)，這種傳播方式的傳播距離很短，易受高山和高大建筑物的阻擋。為了增加傳輸距離，必須架設(shè)高天線。

散射波

電離層除了可以“反射”短波外，還可以和比其低的對(duì)流層一起“散射”微波和超短波。這種方式能將無(wú)線電波傳到很遠(yuǎn)的地方，但是信號(hào)一般很弱，所以散射通信需要大功率的發(fā)射機(jī)、高靈敏度的接收機(jī)，以及方向性很強(qiáng)的天線。

無(wú)線電波按波長(zhǎng)被分成了不同的波段。同時(shí)，因無(wú)線電波含有高速振動(dòng)的磁場(chǎng)，其振動(dòng)速度（即波動(dòng)頻率）還形成了對(duì)應(yīng)的頻段。

為了紀(jì)念德國(guó)物理學(xué)家赫茲的貢獻(xiàn)，人們將電磁波的波動(dòng)頻率單位命名為“Hz（赫茲）”。1Hz相當(dāng)于電磁波在1秒內(nèi)振動(dòng)1次。

kHz、MHz、GHz又是什么意思呢？k即“千”，相當(dāng)于1 000Hz（千赫茲）;M即“兆”，相當(dāng)于1 000 000Hz（百萬(wàn)赫茲）;G即“吉”，相當(dāng)于1 000 000 000 Hz（十億赫茲）。

傳播特性不一的各頻段具體適用于哪些領(lǐng)域呢？從上圖中我們便可窺其一二。日常生活中應(yīng)用最多的頻段主要集中在低頻到超高頻這個(gè)范圍內(nèi)。

造福人類的無(wú)線電技術(shù)

無(wú)線電波既然是“隱形”的，我們要如何利用它呢？一般來(lái)說(shuō)，我們會(huì)通過(guò)控制無(wú)線電波振幅（振動(dòng)幅度）和頻率（振動(dòng)頻率）的變無(wú)線電波化方式來(lái)進(jìn)行通信。具體來(lái)說(shuō)就是，先將我們想要傳遞的信息通過(guò)改變無(wú)線電波振幅和頻率的方式進(jìn)行加載，然后將無(wú)線電波發(fā)送出去。而后接收無(wú)線電波的一方再?gòu)臒o(wú)線電波的變化中解讀出它所承載的信息。這兩個(gè)過(guò)程被稱為“調(diào)制”和“解調(diào)”。

19世紀(jì)，特斯拉、馬可尼、波波夫等人最早發(fā)明的無(wú)線電應(yīng)用技術(shù)其實(shí)就是無(wú)線電報(bào)！今天，無(wú)線電報(bào)已經(jīng)淡出我們的生活，但無(wú)線電技術(shù)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用至今造福著人類。

收音機(jī)

我們生活中最常見(jiàn)的無(wú)線電設(shè)備就是收音機(jī)。廣播電臺(tái)將播音員的聲音或播出的音樂(lè)進(jìn)行“調(diào)制”后，“裝載”進(jìn)無(wú)線電波中發(fā)射出去。另一邊，聽(tīng)眾使用收音機(jī)接收廣播信號(hào)塔發(fā)射的無(wú)線電波，并從中“解調(diào)”出聲音信號(hào)，放送出來(lái)。

我們常在廣播節(jié)目中聽(tīng)到以FM 開(kāi)頭的頻道號(hào)，F(xiàn)M 即調(diào)頻廣播，使用的是甚高頻（英文縮寫“VHF”），使用這一頻率可以接收到國(guó)內(nèi)所有的廣播節(jié)目。對(duì)于無(wú)線電波來(lái)說(shuō)，頻率越高，波長(zhǎng)就越短，發(fā)射電磁波所需的天線長(zhǎng)度也就越短。我們看到收音機(jī)的天線并不長(zhǎng)，但廣播電臺(tái)負(fù)責(zé)發(fā)射電磁波的發(fā)射天線都很長(zhǎng)。甚高頻的波長(zhǎng)較短，只需不長(zhǎng)的天線就能夠?qū)崿F(xiàn)雙向的接收和發(fā)送，因此特別適用于通信領(lǐng)域。

航空無(wú)線電通信系統(tǒng)

與調(diào)頻廣播頻段相似，航空通信需要在118MHz～136.975MHz 的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行，所以飛機(jī)的無(wú)線電通信系統(tǒng)使用最多的也是甚高頻。

我們?cè)诖螂娫挄r(shí)，會(huì)使用電話號(hào)碼區(qū)分不同的用戶。比如，你想給一位朋友打電話，只要撥對(duì)了電話號(hào)碼，其他人就無(wú)法接到這通電話，也聽(tīng)不到你們的對(duì)話。航空通信的“電話號(hào)碼”是頻道，每個(gè)頻道有特定的無(wú)線電頻率。不過(guò)，和打電話一對(duì)一的模式不同，在航空通信中，飛行員只要把自己的無(wú)線電收發(fā)設(shè)備調(diào)到某個(gè)頻道，就能參與這個(gè)頻道內(nèi)的對(duì)話。在實(shí)際的航空管制中，一般是一個(gè)席位的航空管制員在同一頻道中指揮多架飛機(jī)。

無(wú)線電波的不同頻段有不同的傳播特性。甚高頻信號(hào)的通信距離有限，因此維持甚高頻通信需要在飛機(jī)飛行的航路上設(shè)置很多通信天線。然而，甚高頻通信天線一般很難在人跡罕至的荒野或大洋上空設(shè)置，因此在這些區(qū)域飛行的飛機(jī)就不得不換用另一個(gè)頻段——高頻（英文縮寫“HF”）來(lái)保持與航空管制員的聯(lián)系。高頻信號(hào)的頻率范圍在3MHz～30MHz 之間，也就是短波廣播信號(hào)所在的頻段。這個(gè)頻段的無(wú)線電波通過(guò)電離層與地面的不斷反射，能夠傳輸很遠(yuǎn)的距離，不用擔(dān)心飛機(jī)飛太遠(yuǎn)失去信號(hào)的問(wèn)題。不過(guò)，這個(gè)頻段的信號(hào)，也存在傳輸過(guò)程中受干擾和衰減嚴(yán)重的問(wèn)題，經(jīng)常出現(xiàn)很多雜音。如果機(jī)組人員一直監(jiān)聽(tīng)無(wú)線電信號(hào)，就不得不承受雜音的困擾。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，高頻通信一般會(huì)配合“選擇呼叫系統(tǒng)”一同使用。在引入選擇呼叫系統(tǒng)以后，無(wú)線電通信由“群發(fā)”轉(zhuǎn)變?yōu)楹娇展苤茊T與特定飛機(jī)的單線聯(lián)系。當(dāng)航空管制員想要聯(lián)絡(luò)某一架特定飛機(jī)時(shí)，會(huì)先發(fā)出選擇呼叫的代碼信號(hào)。所有在此頻道內(nèi)通信的飛機(jī)都會(huì)收到這個(gè)信號(hào)，當(dāng)這個(gè)信號(hào)代碼與某架飛機(jī)代碼一致時(shí)，該架飛機(jī)的通信系統(tǒng)就會(huì)提醒飛行員及時(shí)應(yīng)答。

航空無(wú)線電雷達(dá)系統(tǒng)

無(wú)線電還可以借助雷達(dá)為飛機(jī)提供周圍環(huán)境的信息。雷達(dá)在工作時(shí)，會(huì)先發(fā)射一束無(wú)線電波，在接收到特定物體反射的無(wú)線電波后，通過(guò)分析無(wú)線電波從發(fā)出至收到反射波的時(shí)間差以及無(wú)線電波本身發(fā)生的一些變化，推算出周圍環(huán)境情況。雷達(dá)使用的一般是超高頻（英文縮寫“SHF”）。

飛機(jī)在飛行過(guò)程中，需要時(shí)刻關(guān)注前方的天氣變化，以便及時(shí)避開(kāi)雷雨、強(qiáng)降雨、亂流等危險(xiǎn)天氣。對(duì)于飛機(jī)至關(guān)重要的氣象信息就是由氣象雷達(dá)提供的。這種雷達(dá)一般安裝在飛機(jī)前部，能夠根據(jù)無(wú)線電信號(hào)強(qiáng)度判斷前方某個(gè)位置的水汽含量。水汽較高的區(qū)域，一般是有降雨形成的雨帶，而水汽極高的區(qū)域，通常就是已經(jīng)出現(xiàn)危險(xiǎn)天氣的地方。如果水滴被急速多變的亂流吹動(dòng)時(shí)，反射回的無(wú)線電頻率相對(duì)于發(fā)射信號(hào)還會(huì)發(fā)生一些偏離。利用這個(gè)特征，就可以檢測(cè)到雨帶附近的亂流情況。

通常，飛機(jī)在高空中飛行時(shí)，會(huì)通過(guò)測(cè)量所處位置的氣壓來(lái)確定高度。然而，這樣測(cè)到的高度是相對(duì)于海平面的高度。如果飛機(jī)在高原、山地上空飛行，用這種方法測(cè)得的高度顯然就不夠準(zhǔn)確了。為了測(cè)得飛機(jī)相對(duì)于地面的高度，飛機(jī)上還裝備了測(cè)高雷達(dá)。這種雷達(dá)會(huì)向地面發(fā)射一束無(wú)線電波，通過(guò)計(jì)算無(wú)線電波返回的時(shí)間來(lái)確定飛機(jī)與地面之間的距離。

飛機(jī)用于通信和導(dǎo)航的無(wú)線電信號(hào)一旦遭到其他信號(hào)干擾，就會(huì)對(duì)飛行安全產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。目前，常見(jiàn)的干擾源一般來(lái)自廣播信號(hào)。有些廣播電臺(tái)因設(shè)備老化，發(fā)射信號(hào)的頻率會(huì)發(fā)生偏差，與航空無(wú)線電頻率重合，就會(huì)造成干擾。而有些非法開(kāi)設(shè)的地下電臺(tái)，隨意設(shè)置自身頻率，也會(huì)導(dǎo)致干擾發(fā)生。對(duì)于這些干擾源，工作人員會(huì)定期在機(jī)場(chǎng)附近使用專業(yè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)干擾源采取相應(yīng)措施。

航空無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)

導(dǎo)航是飛機(jī)另一個(gè)重要的無(wú)線電應(yīng)用。現(xiàn)代導(dǎo)航臺(tái)一般由VOR 方向信標(biāo)和DME 測(cè)距儀組成，其中，VOR 方向信標(biāo)像是一位嗓音洪亮的歌唱家，它轉(zhuǎn)動(dòng)著方向歌唱，而且向每個(gè)方向歌唱的旋律是不同的。飛機(jī)在“聽(tīng)”到導(dǎo)航臺(tái)的“歌唱”后，通過(guò)旋律就能確定導(dǎo)航臺(tái)的方向。

VOR 方向信標(biāo)的“歌聲”通過(guò)無(wú)線電波發(fā)出， 頻率在108MHz～117.95MHz之間。不管白天黑夜、天氣好壞，飛機(jī)都能獲取導(dǎo)航臺(tái)發(fā)出的信號(hào)。DME 測(cè)距儀是用來(lái)測(cè)量飛機(jī)和導(dǎo)航臺(tái)之間距離的，它發(fā)射的測(cè)距信號(hào)被飛機(jī)接收后，飛機(jī)會(huì)給測(cè)距儀發(fā)射一個(gè)“回答”的信號(hào)，測(cè)距儀通過(guò)測(cè)量信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間間隔，可以確定飛機(jī)與導(dǎo)航臺(tái)之間的距離，再將準(zhǔn)確的距離發(fā)送給飛機(jī)。通常在飛機(jī)行進(jìn)的道路上，每隔150 千米左右會(huì)有一個(gè)導(dǎo)航臺(tái)。導(dǎo)航臺(tái)發(fā)出的無(wú)線電波會(huì)在天空中劃出一條明確的通道，這條空中通道就叫航路。

在飛行階段，飛機(jī)只要根據(jù)導(dǎo)航臺(tái)的位置沿航路飛行就可以了。在降落階段，飛機(jī)會(huì)用到無(wú)線電儀表著陸系統(tǒng)，幫助飛機(jī)平穩(wěn)降落。在能見(jiàn)度較差的天氣中，這種著陸系統(tǒng)的作用更加顯著。無(wú)線電儀表著陸系統(tǒng)由航向信標(biāo)系統(tǒng)、下滑信標(biāo)系統(tǒng)和指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)組成。航向信標(biāo)系統(tǒng)使用的無(wú)線電頻率為108.10MHz～111.95MHz，下滑信標(biāo)使用的頻率為329.15MHz～335MHz，指點(diǎn)信標(biāo)使用的頻率一般固定為75MHz。在飛機(jī)即將降落時(shí)，航向信標(biāo)引導(dǎo)飛機(jī)向跑道所指向的方向飛行，下滑信標(biāo)會(huì)引導(dǎo)飛機(jī)安全地逐步降低高度，指點(diǎn)信標(biāo)則給出飛機(jī)已經(jīng)飛到距離著陸點(diǎn)特定距離的提示。

航天無(wú)線電系統(tǒng)

除了天上的飛機(jī)，太空中的航天器想要與地面保持聯(lián)絡(luò)，也需要依靠無(wú)線電波。在航天器飛行的過(guò)程中，地面控制人員需要通過(guò)無(wú)線電波向航天器發(fā)出指令、接收航天器傳回的信息。此外，航天器所處的位置、飛行的速度與方向等，也需要通過(guò)無(wú)線電波來(lái)測(cè)定。衛(wèi)星拍攝到的圖像、測(cè)量到的數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)發(fā)的通信信號(hào)、載人飛船艙內(nèi)的圖像、航天員與地面通信的語(yǔ)音等，也都需要無(wú)線電波來(lái)承載。

無(wú)線電波的頻率要足夠高才能穿透地球的電離層，所以航天器想要在宇宙空間中與地面保持通信，就需要選擇頻率足夠高的無(wú)線電頻段。以波段劃分，在無(wú)線電波中，比短波更短的還有“微波”，而微波對(duì)應(yīng)的頻率在300MHz～3kGHz 之間。按照IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）的命名規(guī)則，微波還可以分為特高頻（UHF 頻段）、L 頻段、S 頻段、C 頻段等。

早期的航天任務(wù)曾經(jīng)混用多種頻率的無(wú)線電波來(lái)承載不同類型的信息。例如，在美國(guó)早期的載人航天任務(wù)中，航天員和地面的語(yǔ)音通信信號(hào)要通過(guò)特高頻和甚高頻來(lái)收發(fā)，而載人飛船的地面跟蹤雷達(dá)使用的則是C 頻段（4GHz～8GHz）的無(wú)線電信號(hào)。由于不同頻段的信號(hào)對(duì)發(fā)射接收裝置的要求不同，因此混用多種頻段會(huì)使飛船不得不安裝多套功能相似的儀器，浪費(fèi)了空間和載重量。因此，在后續(xù)的阿波羅計(jì)劃中，美國(guó)國(guó)家航空航天局使用S頻段（2GHz～4GHz）的無(wú)線電信號(hào)集合了以往分散在不同頻段的功能，構(gòu)成了“統(tǒng)一S頻段”系統(tǒng)。統(tǒng)一S頻段系統(tǒng)在之后的航天飛行中得到了廣泛的應(yīng)用，也影響了其他國(guó)家對(duì)于測(cè)控信號(hào)頻段的選擇。

我國(guó)航天測(cè)控網(wǎng)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始建設(shè)自己的統(tǒng)一S頻段測(cè)控系統(tǒng)。在神舟飛船發(fā)射過(guò)程中，直播語(yǔ)音里出現(xiàn)的“USB雷達(dá)跟蹤正常”，指的就是統(tǒng)一S頻段測(cè)控系統(tǒng)跟蹤正常。

于近地軌道通信，S頻段可能是相對(duì)理想的選擇，而對(duì)于“嫦娥”“天問(wèn)”等深空任務(wù)來(lái)說(shuō)，S頻段頻率較低，帶寬受限。為了解決這些問(wèn)題，頻率更高的X頻段被利用起來(lái)。在嫦娥二號(hào)任務(wù)中，我國(guó)首次進(jìn)行了深空探測(cè)的X頻段測(cè)控試驗(yàn)。到了嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)乃至天問(wèn)一號(hào)任務(wù)時(shí)，X頻段已成為測(cè)控和數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x。

工作在同步軌道上的通信衛(wèi)星，早期主要使用C頻段傳輸電視、廣播信號(hào)。但接收C頻段信號(hào)一般需要使用直徑在1.8米以上的大型天線，信號(hào)的帶寬也相對(duì)較低。為了滿足地面終端小型化、靈活化的要求，近年來(lái)發(fā)射的通信衛(wèi)星開(kāi)始使用頻率更高的Ku頻段和Ka頻段來(lái)傳輸信號(hào)。這樣，僅在飛機(jī)或車輛上搭載小型天線就能完成信號(hào)收發(fā)工作，而且通信帶寬得到進(jìn)一步提升。頻率最高的Ka頻段，能實(shí)現(xiàn)千兆級(jí)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，讓空中高速上網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí)。不過(guò)，頻率越高，電磁波在穿過(guò)雨層時(shí)引起的衰減也就越嚴(yán)重。因此，當(dāng)高頻的Ka頻段衰減嚴(yán)重時(shí)，C頻段也會(huì)派上用場(chǎng)。

傳統(tǒng)的特高頻和甚高頻雖然應(yīng)用較少，但還未完全消失。比如，玉兔號(hào)月球車和嫦娥三號(hào)之間的短距離通信聯(lián)絡(luò)，就是通過(guò)UHF頻段進(jìn)行的。國(guó)際空間站開(kāi)展的一項(xiàng)業(yè)余無(wú)線電計(jì)劃，也是利用特高頻和甚高頻來(lái)為業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者和國(guó)際空間站的航天員提供通話機(jī)會(huì)，以此激勵(lì)公眾特別是青少年對(duì)科學(xué)知識(shí)保持好奇心并且勇于去探索。

作為我們身邊的隱形朋友，無(wú)線電波暗中幫助我們?nèi)〉昧撕芏嗔瞬黄鸬目萍汲删汀Ｋ拖裼钪骛佡?zèng)給我們的禮物，從進(jìn)入地球大氣層的那一刻開(kāi)始，用漫長(zhǎng)的旅行為人類傳遞著信息。