为什么信号发射前需要调制

电磁波波长和电磁波频率的关系

波长、电磁波之间的关系可以通过物理学的基本概念来理解：

1. 电磁波的基本概念:

   • 电磁波是由电场和磁场相互垂直振动并沿传播方向传播的波动。
   • 电磁波的范围非常广，从长波无线电波到短波伽玛射线，包括了所有频率和波长的电磁辐射。

2. 波长和频率:

   • 波长（λ）是指电磁波在空间中传播一个完整周期的距离，通常用米（m）来表示。
   • 频率（f）是指电磁波在一秒内完成的振动周期数，单位是赫兹（Hz）。
   • 波长和频率之间的关系由公式 ( c = λ * f ) 表示，其中 ( c ) 是光速（在真空中约为 3 × 10^8 米/秒）。这意味着波长和频率成反比，频率越高，波长越短。

3. 电磁波谱:

   • 电磁波谱包括了从长波无线电波到短波伽玛射线的所有电磁波。根据波长和频率的不同，电磁波谱可以划分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线。
   • 可见光只是电磁波谱中的一小部分，其波长范围大约在 400 纳米（紫色光）到 700 纳米（红色光）之间。

例子

人类的听觉范围是20hz-20khz，如果无线电发射塔需要传输相同频率的电磁波，那么所需要的天线则尺寸会十分大。根据公式:

L=λ/2

• L为天线长度
• λ电磁波的波长

如果想要传输一个10khz的电磁波信号，则天线的长度为：

根据 c=λ*f，因为f=10khz，所以λ=c/f=(3*10^8)/(10*10^3)=30km

L=λ/2=15km

则如果不将原始信号（基带信号）经过调制加载到载波信号就进行传输的话，需要的天线长度为15km