如影隨形：無處不在的無線電波（簡體書）

無線電波人人都知道，并且天天都在使用，但其包含的豐富內容并非人人都了解。在當今社會中，隨著國家通信設施的建設加速，大家可能還對一些地方的通信天線存在認識上的誤區。
李建昆編著的《如影隨形——無處不在的無線電波》圍繞無線電波原理、應用及管理三大中心，分成3個篇章展開介紹。第1篇就無線電波的原理展開闡述，通過原理解剖、歷史回顧、信號傳播等方面，讓大家了解無線電波技術到底是怎樣的一種技術。第2篇就無線電波在生活中的應用等方面展開討論，讓大家了解到其實我們就生活在一個大磁體上，而且人體本身也是帶紅外波的放射源，從而打消人們對電磁輻射“談虎色變”的誤解。此外，還對個人及公眾領域的各種應用分別進行了介紹。第3篇是管理規定篇，首先讓大家認識到無線電波是一種國有自然資源，之後談到了具體有哪些國家和地方的管理規定，最後闡明了無線電波對國家建設具有戰略性的原因。
《如影隨形——無處不在的無線電波》架構緊緊抓住這樣一個事實——人們其實生活在一個充滿無線電波的自然空間，這些電磁波如影隨形地跟隨著我們，大可不必對其產生恐慌心理，我們要在安全界限內合理地運用它，為社會發展及個人應用創造出應有的價值。

無線電技術蓬勃應用，很多人對于如何正確合法地運用無線電波缺乏必要的了解。有很多人在飛機起降時，仍舊肆無忌憚地把玩著手機之類的電子產品；不少人認為在公共場合里，運用電子類的“三無”產品與他人安全并無關系；還有人覺得無線電臺是私人物品，我想設就設，跟別人沒有關系。凡此種種，其實都涉及公共領域的無線電安全，李建昆編著的《如影隨形——無處不在的無線電波》將針對這些方面一一展開闡述，解釋為什么不能這么操作，并且告知大家因此會造成的危害性後果，以及將承擔的法律責任等。

現在很多人對電磁輻射存在誤解，只要是看見小區附近有基站的天線就惶惶不可終日。實際上，我們就生活在無線電波無處不在的世界。人造衛星與地面聯系在用，飛機、輪船上也有與機場或港口通聯的電臺，微波爐熱菜也在用電磁波。。所以，大家對此大可不必“談虎色變”，就像我們生活中的空氣，也不是絕對的真空。而是充滿各種細小的微生物和塵埃(特別是在某個秋後的下午拉開窗簾的一角，讓陽光傾瀉下來的時候)。如果真把我們置入空無一物的真空當中，當真是無法生存的，空氣中的無線電波也是這個道理，只要沒有超過污染的界限，就是對我們有用的，是“有益菌”。
一個人的知識體系、人文素質，是從小開始後天培養形成的，在當今中國高速發展的同時，國民教育素質的亟待提高，也將成為國家富強的一個重要標志。就在作者寫作本書時，日本福島發生“3·12”九級大地震，造成核電廠的核泄漏，日本人在此次地震發生時臨危不亂、冷靜有序讓人印象深刻。而在中國由于某一撮利益團伙的煽動，發生了搶購食鹽的鬧劇，搶購潮一時間席卷全國。謠言止于智者，要消除民眾的恐慌，當務之急是要向民眾普及科學知識、保證信息公開。但這并非一朝一夕之功，要從中小學生抓起，他們是祖國未來的棟梁。如果這本書也能幫助他們對無線電波有一個全面立體的了解，從小樹立對于電磁輻射的正確認識，對國民素質的提高能起到一點小小的作用，就算略盡綿薄之力了。
現在滿大街的各種手機飄過，已經成為不是時尚的時尚。3G時代的到來，更將推動手機集成更多的個人以及行業應用，未來的世界真可謂“一機在手，別無他求”。因為手機可以集成信用卡、門禁及PDA功能，那時出門甚至不用帶錢、鑰匙或公文包，只要有手機就可以方便辦事了。人們的生活和工作越來越離不開手機，但是支持手機信號傳遞的基站，卻由于人們的誤解，在人群越密集的區域越是難以落地建設。這種情況就造成了，人們一邊抱怨手機信號的不穩定，又一邊抱怨基站天線的電磁輻射對人體有傷害的兩難境地。其實，未來的社會發展，手機將以無孔不入的方式滲透進入人們的生活之中，而且基站的電磁輻射并不比家用電器(比如微波爐、空調等)對人體來得大。所以這本書在這方面做了很多普及性的介紹，讓人們打消對于電磁輻射的誤解，認清輻射與污染的界限，也為電信運營商及集成商在開展工作時，提供一個便利的宣傳窗口。
今天，無線電技術蓬勃應用，很多人對于如何正確合法地運用無線電波缺乏必要的了解。有很多人在飛機起降時，仍舊肆無忌憚地把玩著手機之類的電子產品；不少人認為在公共場合里，運用電子類的“三無”產品與他人安全并無關系；還有人覺得無線電臺是私人物品，我想設就設，跟別人沒有關系。凡此種種，其實都涉及公共領域的無線電安全，本書將針對這些方面一一展開闡述，解釋為什么不能這么操作，并且告知大家因此會造成的危害性後果，以及將承擔的法律責任等。
最後，要特別感謝人民郵電出版社劉洋編輯對我的支持，沒有他的關注就沒有這本書的誕生。同時也要感謝家人對我的支持，我在工作之余花費了大量時間和精力投入到這本書的寫作中，使得我沒有盡到照顧家庭的責任，在此真誠地向家人說一聲：“你們辛苦了！”
由于編者水平有限，加之時間倉促，書中難免有不妥之處，還望同行專家和廣大讀者不吝賜教，給予誠摯的批評和指正。本書編輯郵箱：liuyang@ptpress.com.cn。

第1篇　基礎理論篇
第1章　無線電概念解剖　2
章首導語
我們向湖面投入一塊石頭，可以看到以投入點為中心蕩開一圈圈漣漪，在水平面四散開來傳播。這里可以形象地把無線電理解為空氣中的波浪，實際上它是一種由電磁振蕩而引起的電場與磁場的波動，和水波在水面波動有相似之處。
1.1　我是誰——無線電到底是什么　4
1.2　打水漂——我是如何動起來的　7
1.3　隔空打牛——“無線”作用力的推手　10
1.4　一分為二——電磁場的波粒二象性　13
1.5　無處不在——生活中處處可見的痕跡　16
第2章　無線電史話串燒　20
章首導語
赫茲設計了一個簡單的檢波器來探測電磁波，他將一小段導線彎成圓形，線的兩端點間留有小電火花隙。因電磁波應在此小線圈上產生感應電壓，而使電火花隙產生火花。所以他坐在一暗室內，檢波器距振蕩器10米遠，結果他發現檢波器的電火花隙間確實產生了小火花。
2.1　奧斯特——我被磁針撞了一下腰　22
2.2　安培——追著移動的“黑板”做題　25
2.3　法拉第——描繪不可思議的力線　28
2.4　麥克斯韋——接過大師火炬的思考者　31
2.5　赫茲——用實驗證明理論的偉大　34
2.6　馬可尼——穿越大西洋上空的奇跡　37
第3章　無線電原理揭秘　44
章首導語
由接收機中的選擇性電路，選擇所要接收的某個電臺發射的無線電波，利用它直接去推動耳機是不行的，還必須經檢波器使曾經被“寄載”的高頻振蕩波與高頻信號分離，由檢波器輸出的音頻信號送到耳機聽筒，才可以收聽到所需要的信號，所以結果就是“從汽車上下來的還是那個人”，遠距離通信的目的也就實現了。
3.1　硬幣電池——從一個簡單的實驗做起　46
3.2　信號轉換——將聲信號轉換成電信號　48
3.3　產生振波——千里馬就是這樣煉成的　51
3.4　發送電波——將打包的產品推向天空　53
3.5　編碼調制——傳音入密的騰空筋斗云　58
3.6　解調信息——從車上下來的還是那人　61
第2篇　生活應用篇
第4章　地球就是一個大磁場　66
章首導語
地球的自轉造成地核中的“渦旋 ”，從而產生磁場。地球是一個高速旋轉的球體，在這個球體的中心里面充斥著液態鐵。這種鐵元素的渦旋狀流動，再加上地核與地球各外層間差異旋轉的加速效應，以及地球自身的自轉，而使其產生電磁效應遞增效果，從而使地球形成了一個綜合磁場。
4.1　巨大淚滴——保護人類生存的磁層　68
4.2　美麗極光——與太陽風的親密接觸　71
4.3　大陸漂移——地球磁場變換的證據　74
4.4　候鳥遷徙——動物也在利用地磁場　78
4.5　司南傳說——中國人引以為傲的發明　81
第5章　正確對待電磁輻射　87
章首導語
自然界有無數的電磁波放射源，海洋、山嶺、巖石、土壤、森林、城市、鄉村以及人類生產制造出來的各種物品，凡在絕對零度（–273℃）以上的環境，無一例外在發射著不同程度的紅外線，因此人體本身就是紅外輻射源，我們本身就是一只只“大老虎”。
5.1　以光之名——來自自然界的電磁波　89
5.2　天人合一——同質異名的兩種輻射 92
5.3　人體溫度——其實我們也是輻射源　97
5.4　基站輻射——比電視和空調更環保　100
5.5　和諧共生——分清輻射與污染的界限　103
第6章　在個人領域的各種應用　108
章首導語
現代的手機已經越來越像一把多功能的瑞士軍刀了。除了mp3、mp4、紅外及藍牙，新型的手機還可以用來發送傳真，可以訂餐和訂票、可以看電影和電視、可以刷卡和消費，甚至可以視頻通話！這些都是最初的手機發明者所始料不及的。
6.1　用耳朵聽——收音機又響起熟悉的旋律　110
6.2　用嘴巴說——是誰搶走了我的麥克風　113
6.3　用眼睛看——家中必不可少的電視機　116
6.4　用牙口吃——微波爐是現代化烹調灶具　120
6.5　用手指使——越來越廣泛的手機族群　124
第7章　在公眾領域的各種應用　128
章首導語
對于需要覆蓋的居民小區，由于這里是人口密集居住的場所，自然要建設相應的基站，以保證小區居民的手機能正常通話。否則就會出現網絡“空洞”，用通信專業術語來講，就是出現了“盲區”。我們所承受的基站輻射，遠比家里的手機、電視機、收音機等發出的來得低。
7.1　通信基站——手機互相聯系的保證　130
7.2　雷達應用——現代的千里眼和順風耳　134
7.3　導航應用——gps系統的前世今生　138
7.4　紅外、藍牙——近場通信的哼哈二將　142
7.5　wi-fi模塊——走向4g的無線局域網　147
第3篇　管理規定篇
第8章　無線電頻譜為何需國家統一管理　152
章首導語
隨著無線電技術的發展，在社會各行各業廣泛應用，生活空間密布著越來越多的無線電波。如果不劃分好各種設備工作的波段，勢必出現無線電波之間相互干擾的情況，嚴重的甚至會引起航行中的飛機受到干擾，因而失去與地面的聯系導致空難。
8.1　無線干擾——飛機上為何不能打電話　154
8.2　波行其道——八仙過海各顯神通　157
8.3　各司其職——不同波段的使用范圍　161
8.4　飛越國界——國際電信聯盟的發展　168
8.5　業余電臺——散落在世界各地的“火腿”　173
第9章　無線電頻譜資源為何具有戰略性　178
章首導語
現在人們生活的交通條件得到大幅改善，已經形成了“鐵水公空”完善的立體交通體系，其無線電專用頻率應用是否正常，直接關系到交通體系的營運安全。要加強對民用航空、公路運輸、軌道交通等專用無線電頻率的監測，為各種交通運輸“保駕護航”。
9.1　蓬勃發展——我國已成無線電利用大國　180
9.2　科研應用——從隔墻看人到遙望太空　184
9.3　國防建設——電子戰在當代戰爭的運用　188
9.4　經濟強國——移動互聯網時代的生意經　192
9.5　集中管理——有效監管無線電的關鍵點　195
參考文獻　200

1．1我是誰——無線電到底是什么
當我們用計算機上網時，會發現每臺主機的後面都拖著一根網線。剝開這根網線，會看見里面有很多扭成一股股的金屬導線(如圖1—2所示)。當不同的計算機之間要傳遞信息時，通過這些導線會傳送出高低各異的電平信號，以此來滿足人們之間的通信需求。
在一個多世紀前，人們發現了無線電波。這種東西既看不見，也摸不著，但它確實存在于人們身邊。區別于有線信號傳輸，用它來傳遞信息是不需要導線的，這為日後的廣泛應用提供了方便快捷的基礎。
什么是無線電呢？顧名思義，首先區別于有線傳輸，它是在空間傳播的，所以冠以“無線”二字做定語；其次是後面的“電”，通俗角度說是電波，更嚴謹的解釋應該是“電磁波”。
我們向湖面投入一塊石子，可以看到以投入點為中心蕩開一圈圈漣漪，在水平面四散開來向周圍傳播(如圖1—3所示)。這里可以形象地把無線電理解為空氣中的波浪，實際上它是一種由電磁振蕩而引起的電場與磁場的波動，和石子引起的水面波動有相似之處。
當電場與磁場的波動在空間以水波形式傳播時，這種隨時間而變化的電場和磁場，就稱為電磁波。而無線電波就是這樣一種電磁波。
電磁波的范疇可大了，按照電磁波頻率遞進的順序，由低到高可以分為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、宇宙射線等。由此可見，無線電波僅僅只是電磁波大家族里的一員而已(如圖1—4所示)。
無線電波在空間傳播，根據頻率(或者波長)的不同，有著不同的傳播特性，人們正是根據其不同特性加以分別利用，從而享受著實況的電視轉播，隨處的相互通信，同城的即時調度，跨洋的可視電話等；可以發現遙遠太空里的各種星球，更深入地了解宇宙，可以控制天上的航空器、水上的船舶；可以發現微觀世界的種種奧秘等。
揭開無線電波神秘的面紗，對于人們的生活以及生產方面而言，突破了有線信號傳輸的“瓶頸”，使得社會的信息化建設從有形層面延展至無形層面，從而加快了整體經濟前進的步伐，使人們的生活環境變得越來越美好。
1．2打水漂——我是如何動起來的
無線電的身體是由電磁波組成的，而電磁波又是由電磁場產生的，當其中的電場和磁場相互激發，最終形成了空間的波浪。還記得小時候在河邊打水漂嗎？
當我們將石片旋轉著擲向水中，水面會掠過一圈圈的漣漪(如圖1．5所示)。事實上，當一個變化電場產生了一個變化磁場，而這個變化磁場又會產生另一個變化電場；此電場再產生一磁場，如此繼續下去，循環反復就形成了電磁波。而在空氣中這么一圈圈蕩開來的電波，不正像打過水漂後水面上的一圈圈漣漪嗎？P4-7