在信息化时代，地球被无线电的海洋包围着，现代人居于其中，但经常“用而不知”，其背后的理论研究，以及后人加以应用和开发的眼光，共同构成了20世纪的文明之光。

撰文 | 流熵

无线电在如今已深入我们生活的每一个角落，但大多数人对它“用而不知”。除了我们熟知的广播、对讲机、手机、WIFI、蓝牙运用了无线电，很多人不知道的是，身份证、公交卡、银行卡，这些卡片也运用了无线电技术。它们用到了基于无线电原理的射频识别 (RFID, Radio Frequency Identification) 和近场通信 (NFC, Near Field Communication) 技术。每刷一次卡，就是一次无线电通信的过程。此外，飞机、轮船和高铁也离不开无线电。不管航天器飞出地球多远，通过无线电就能对它进行控制和通信。利用射电天文望远镜甚至可以接收到宇宙边缘的信息！

掐指算来，无线电技术诞生至今已有120多年，培育了众多的产业形态，深刻改变了人类的生活方式，拓展了人类的科学视野，成为20世纪文明的标志之一。而无线电通信技术的代表性先驱、意大利人马可尼（Guglielmo Marconi，1874-1937）也因此被世人敬仰，并获得了诺贝尔物理学奖。然而，美国一位著名教育家却说：“无论我们从广播获得怎样的快乐，无论无线电和广播为人类生活带来了什么，马可尼的贡献几乎可以忽略不计。”这话从何说起呢？

无线电到底是什么？怎么用？

我们先来看看无线电究竟是什么？

说到底，无线电是一种利用电磁波传递信息或能量的技术，由于摆脱了导线的束缚，被叫做无线电。它以非接触的形式，传递信息和能量，帮助人们突破了距离的阻隔。只要有无线电信号，多远的距离都可以沟通联络。航天探测器的信号收发原理和我们的手机是一样的：都是在发射端由电磁振荡产生无线电波，在接收端通过天线耦合到无线电波的能量，继而转为电路信号再进行分析处理。

电磁波速度公式和示意图

电磁波是由电和磁的相互感应产生的，速度为光速，大约是每秒30万千米，等于频率和波长的乘积。电磁波波长越短，频率越高，能量越强。电磁波的来源分两种：一种是天然的，比如雷电、太阳和宇宙射线；一种是人工的，比如高压电线、雷达、广播和WIFI。电磁波按频率从低到高，可分为无线电波（它波长最长）、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线（它波长最短，能量最强）。无线电波的频率在3000GHz以内^[2]，所以，它是电磁波大家族中的一员。

电磁波谱大家族

除了利用无线电波的波动特性来传递信息，人们还可以利用无线电波的反射特性实现目标探测，比如雷达、遥测遥感和导航。无线电波还具有传输能量的特性，利用它造出微波炉、电磁炉等设备加热物体。综合利用无线电波的这些特性，人们研制出各种各样的医疗器械来诊疗疾病。

鹊桥号中继星为嫦娥四号和玉兔二号提供无线电信号的中继服务

如今，在我们的信息化时代，可以说地球是被无线电的海洋包围着。无线电铺天盖地的实际应用，我们就不过多枚举了，无线电技术的一切原理都可由麦克斯韦方程推演而来。

无线电频谱：看不见摸不到的珍稀资源

如果把信息比作货物，无线电波就是运货的汽车，那么无线电频谱在移动通信中就是信息运送的公路。就像开车要各行其道一样，不同的无线电业务，要使用不同的频率。把频率按高低顺序，像乐谱一样排列起来，就是无线电频谱，它是实现移动通信不可或缺的核心资源。无线电频谱作为一种特殊的自然资源，具有重大的经济、社会和战略价值，是人类近百年来新发现的一座巨大宝藏。

和石油、水、矿产、森林等自然资源不同，无线电频谱资源不会被消耗掉。人们用它或不用它，它都在那里，不增不减，不生不灭。但在特定的技术条件下，频谱资源的可用范围是有限的。在一定的区域、时间和频域内，某段频率一旦被使用，其他设备便不能再用，否则就会产生干扰。所以，对其科学利用就能获得价值。若闲置不用，就会造成浪费。

无线电频谱资源虽然由人类共享，但对于一个主权国家来说，却是属于国家所有的稀缺战略资源和经济资源，其开发利用关系到国民经济和社会发展，也关系到国家主权和安全，在国内应由专门的政府机关进行分配和管理^[3]。在国际上，世界各国须依据国际电信联盟^[4]制定的《无线电规则》（Radio Regulation）实施无线电频谱资源的规划和管理。