科技看点|5GHz WiFi中的GHz是什么意思?
当打开自己连的手机WiFi , 可能会发现赫然写着5GHz , 难道没有充钱的5G时代就已经到来?不明真相的同学 , 可能会如下面这位MM一样:“什么什么?2.4G和5G?我现在用的是4G啊!5G不是还没商用吗?”
【科技看点|5GHz WiFi中的GHz是什么意思?】其实不然 , 我们常说的4G、5G的G , 是英文单词generation的首字母 , 指的是第几代移动通信技术 , 而5GHz WiFi , 既不是平时说的流量 , 也和generation没什么关系 , 它指的是该WiFi的信号频率 。 又如 , 玩过收音机的朋友都很熟悉“FM86.4MHz”等等字眼 , 86.4MHz就是指你收听的这个电台所使用的无线电的频率 。
那么通信频率到底是个啥?为什么光纤可以提供那么快的网速 , 无线信号就不行?
我们生活中的微波炉里的微波、手机信号、光、乃至医院的X射线 , 都是电磁波 , 它们唯一的差别就在于频率不同 , 电磁波在空间中的传播是上图这个样子 , 电磁场是按周期性变化的 , 暂且把一个周期的波形称为一个单元 , 电磁场移动的速度就是光速 , 频率就是一秒钟内通过的单元数目 。 和频率相关联物理量的就是波长 , 也就是电磁波一个周期的长度 , 显然光速=频率×波长 , 由于光速是一定的 , 波长越长 , 一秒内能通过的单元也就越少 。
频率越高(一秒内通过的单元量越多)的电磁波 , 携带的能量越高 , 越具有穿透力 , 比如X射线 , 其频率大约在30PHz(3后面16个零)到30EHz(3后面19个零)——再重申下 , 1Hz的含义就是一秒内通过了一个单元;频率低的电磁波 , 则具有很好的绕过障碍物继续传播的能力 , 比如以前的广播信号 , 越过大山大河来到你的收音机里 , 86.4MHz(兆赫兹)就是你收听的电台使用的无线电频率 。
那FM是什么意思呢?事实上就如同一个音符不能写出一首歌 , 单一频率的电磁波并不能传递信息 , 就像上面那张gif一样 , 你看到它单调地流过 , 内心毫无波动 。 要想传递信息 , 就必须要有频率的交替变化 , 如同音乐的音符在交替变化 , 你一听就知道是哪首歌了 , 这就是调制技术 。
简单来说 , 如果一个男生上课时想对一个女生表达爱慕之情 , 那他的心情就是他要发送的信息 , 苦于上课不能说话 , 也不能把心窝子掏出来给人家 , 女生唯一能看到的是只是男生的面部 , 这时男生就不能面无表情了(相当于单一频率) , 他必须把自己的心情调制在脸上 , 挤眉弄眼 , 眉目传情(相当于频率的变化) , 发送给女同学 。
再来看看手机是怎么做到这一点的:这个男生在微信上给该女同学发了一句“我爱你” , 由于计算机只能用二进制表达信息 , 每个汉字都分配了一个独一的二进制编码 , 比如用GB2312编码 , “我爱你”就被翻译成了“1100111011010010 1011000010101110 1100010011100011”的电信号 。 这是啥意思?就是说你的手机内部就会产生一串电流 , “1”就对应着有电流 , “0”对应没有电流 , 比如“01011010”这串信号的波形就是下面这个样子:
然后这一串密码一样的波形就被调制在了你手机发出的电磁波上(就是之前手机上显示的5GHz的电磁波 , 5后面9个零) , 比如说这样(可以有不同的调制方式 , 只要双方协议一致 , 按同一种方法调制解调就行 , 如FM调频):
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