wifi学习指南20120623

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1、WiFi学习指南最后整理时间：2012年6月1日无线网络，就是利用电磁波作为信息传输的媒介构成的无线局域网（WLAN），与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输介质的不同，利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份。第一部分：电磁波的频谱及传输特性（1）电磁波的波长和频率之间的关系及速率电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁波是一种物质，具有能量。电磁波的传播速度很快，在真空中的传播速度与光波相同，速度为3×10

2、8米/秒，在空气和光纤中稍慢一些。电磁波的传输速度与频率、波长和强弱无关，它只与传输介质有关，在同一种介质中电磁波的速度当然是一样的。光是一种电磁波，光和电磁波的传播速度相同。事实上任何频率的电磁波的传播速度都一样，电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播。电磁辐射会给人们带来一种新型污染(电磁污染)。因为电磁波的频率与波长有关系，所以电磁波可以承载的信息量与它的波长也有关。利用当前的技术，在低频处每个赫兹编码少量几位信息是可以做到的，但是在高频处通常可以编码8位信息，所以750MHz带宽的同轴电缆可以承载几个Gbps。电

3、磁波的速度、波长和频率可用下面的公式表示：由上式可以看出，频率越高的电磁波，其波长越短；频率越低的电磁波，其波长越长。（2）电磁波的频谱按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。第11页共11页如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是工频电磁波、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。以无线电的波长最长，宇宙射线的波长最短。第11页共11页上图列出的频段名称是正式的ITU名字，并且是以波长为根据的。术语LF、MF和HF分别指低频、中频和高频。一开始，没有人想到会使用超过10MHz频段，所以后来

4、又有了甚高频（VHF）、特高频（UHF）、超高频（SHF）、极高频（EHF）和至高频（THF）。电磁波是一种横波，具有横波的一般特性：频率越高波长越短，传播时波长越短的越容易受到障碍物的阻挡，波长越长的越容易绕过障碍物或发生衍射现象。电磁波在传输过程中遇到不同的材料时，会产生反射、吸收和穿透现象，这些作用和其程度、效果取决于电磁波的频率和被照射物质的特性。一般来讲，频率越高的电磁波穿透能力越强。事实上，常常对于同一种介质，不同频率的电磁波的穿透性与频率有时并不成正比关系，这与介质自身性质有关。对于X射线和伽马射线这类极高频的

5、电磁波，它们更具有粒子性，因而能够穿透大多数物体。因此医院用X射线检查体内病变，工业上用伽马射线为工件探伤。在电磁波波谱中，无线电波、微波、红外线和可见光都可以通过调节振幅、频率或相位来传输信息。紫外线、X射线和R射线可能会更好一些，因为它们的频率更高，但是这些波很难产生和调节，通过建筑物时传播不好，而且对生物有害。因为电磁波的频率与波长有关系，所以电磁波可以承载的信息量与它的波长也有关。利用当前的技术，在低频处每个赫兹编码少量几位信息是可以做到的，但是在高频处通常可以编码8位信息，所以750MHz带宽的同轴电缆可以承载几个

6、Gbps。因此，对于给定的波段的宽度，我们可以计算出对应的频段，然后可以计算出该波段的数据传输率。波段越宽，数据传输率越高。详细计算方法参阅《计算机网络第四版》第二章。电磁波很容易产生，也可以传输很长的距离，并且易于穿透建筑物，所以它广泛应用于通信领域。电磁波是全方向的，这意味着它们将从源沿着所有的方向传播开去，所以发射设备和接收设备不必在物理上小心地对齐。第11页共11页（3）电磁波的信号强度（略）（4）不同频率的电磁波的传输特性电磁波的传输特征与它的波长和频率有关，不同类型的电磁波的传输特征有明显的区别。低频电磁波可以很

7、好地穿透障碍物，这就是为什么收音机可以在室内使用。使用低频波段进行数据通信的最大问题是带宽太低。在100MHz以上的频段内，电磁波几乎按直线传播。通过抛特线形状的天线，可以把所有的能量集中于一小束，从而获得极高的信噪比，此时要求发射端和接收端的天线精确地相互对齐。电磁波频率甚低时，主要借由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中，磁电互变

8、甚快，能量不可能全部返回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。举例来说，太阳与地球之间的距离非常遥远，但在户外时，我们仍然能感受到和煦阳光的光与热，这就好比是“电磁辐射借由辐射现象传递能量”的原理一样。电