1. 为什么电磁波能这么快地传输信息?
问: 电磁波为什么能传输信息,而且这么快?
答:
- 电磁波本质上是电场和磁场的振荡,在真空中以光速传播(约 3×10^8 m/s)。
- 信息通过调制写入电磁波的特征(振幅、频率、相位)。
- 举例:声音信号调制到载波 → 发射 → 接收机解调 → 还原。
2. 电磁波是怎么传输信息的?
问: 电磁波是如何携带信息的?
答:
-
通过 调制(modulation):
- 调幅(AM):改变波的高度。
- 调频(FM):改变波的快慢。
- 调相(PM):改变波峰出现的时机。
-
现代通信(WiFi/蓝牙/5G)使用更复杂的 数字调制(QAM、OFDM),能在同样的带宽传更多比特。
3. 人们是怎么区分不同的无线电波的?
问: 不同的无线电波怎么区分?
答:
-
频率划分:不同应用用不同的频段。
- FM广播:88--108 MHz
- WiFi:2.4/5/6 GHz
- 蓝牙:2.4 GHz
- 手机:几百 MHz 到几十 GHz
-
接收设备用 滤波器 和 调谐电路 只接收目标频率。
4. 不同无线电波会相互影响吗?
问: 无线电波会不会互相干扰?
答:
-
频率不同:基本互不干扰,因为接收机只认自己频段。
-
频率相同:可能冲突,所以需要协议避免:
- WiFi:多信道、冲突检测(CSMA/CA)。
- 蓝牙:跳频技术(FHSS)。
- 移动通信:时分/码分复用。
5. 为什么开了蓝牙和WiFi感觉影响不大?
问: 蓝牙和 WiFi 都在 2.4 GHz,为啥还能共存?
答:
- WiFi 有动态信道选择、冲突检测机制。
- 蓝牙用跳频扩频(每秒跳 1600 次),避免长期撞车。
- 有时候会有小干扰(蓝牙耳机偶尔卡顿),但协议大多能解决。
6. 为什么周围有好几个 WiFi 也不会串台?
问: 多个 WiFi 同时存在,为什么不会串?
答:
- 每个 WiFi 有 唯一的 MAC 地址。
- 数据包里带地址,接收机只接收属于自己的。
- 协议有 碰撞检测+重发机制 保证秩序。
- 类比:食堂很吵,但你只听自己同桌的人说话。
7. 滤波器是怎么工作的?
问: 滤波器怎么"抓住"特定频率?
答:
- 类比秋千:推的节奏对了,秋千越荡越高;不对就没反应。
- 电感+电容组成的电路只对某个频率共振,其他频率自动被衰减。
- 所以不是看振幅大小,而是看节奏是否对上。
- 就像音乐里只挑某个乐器的音色。
8. 电磁波是连续的,怎么分数据包?
问: 电磁波连续传播,接收机如何知道数据包的开始和结束?
答:
- 前导码(preamble):每包前有固定标记。
- 长度字段:告诉接收机包有多长。
- 结束符(EOF) :有时也会用结束标记。
👉 接收机只要看到前导码,就能对齐。
9. 如果接收是从一半开始的呢?
问: 接收机中途加入,怎么办?
答:
- 会丢掉当前不完整的包。
- 但下一次看到 前导码 就能重新同步。
- 所以最多丢一个包,不会一直错乱。
10. 数据包里的头部信息每次都要带吗?
问: 地址、校验码、顺序号是不是每次都要带?
答:
-
是的。每个包都会带头部:
- 地址:知道发给谁。
- 校验码:知道是否损坏。
- 顺序号:能按顺序拼回完整数据。
-
类比快递:每个包裹都必须写收件人、单号,否则快递员送不对。
11. 协议的作用是什么?
问: 为什么需要协议?
答:
-
协议就是"交通规则",确保通信有秩序:
- 谁先说,谁后说;
- 包丢了要不要重发;
- 收件人是谁。
-
例子:
- WiFi 协议:避免同时发。
- 蓝牙协议:跳频节奏同步。
- TCP/IP 协议:保证数据按顺序、完整到达。
✨ 总结大比喻:
- 电磁波 = 高速公路(连续的)。
- 数据包 = 一辆辆卡车(分段的)。
- 车牌号 = 地址。
- 运单号 = 顺序号。
- 条形码 = 校验码。
- 协议 = 交通规则。
要不要我再帮你画一个 "数据包结构图"(前导码 + 头部 + 数据 + 校验码),让你更直观地看到电磁波里是怎么装数据的?