無線電波所綻放的生命花朵

今年到台北遊覽，最夯的行程除了101大樓外，就屬參觀花博夢想館，其在入場時會發給參觀者1只RFID智慧手環使用，為工研院辨識中心利用無線射頻辨識RFID (Radio Frequency Identification)技術，所開發的微小化超高頻（UHF）RFID讀取器模組製成 ，具備遠距離多重感測特性，最長感應距離可達1.5至2公尺，透過發出與接收電波進行驅動，經由無線電波的投射與接收，蒐集參觀者在什麼時間經過哪些感應點，再將資訊再做交互運算，讓Data變得更豐富，最後展現出每位參觀者專屬的花朵圖案。












電波是什麼？


電波看不到也摸不到，如何確知其存在？簡單而言，電波為電磁波的一部分，而電磁波是因電磁場的週期性變化而產生的波動，德國物理學家海因裡希·魯道夫·赫茲（Heinrich Rudolf Hertz）在1886年至1888年間，首先通過驗證了麥克斯韋爾的電磁理論，證明無線電波的存在。









無線電波的傳播模式


在地球上，無線電波的傳播介質有地殼、海水、大氣等，根據物理性質，可將地球介質由下而上地分為地殼高溫電離層、地殼介質岩層、地殼表面導電層、大氣對流層、高空電離層。不同頻率的無線電波，在各層介質中傳播的折射率和吸收衰減常數各不相同，因此，各種頻段的無線電波在介質中傳播均有其衰減較小的傳播模式，適於通信的傳播模式主要有以下9種：


n 地殼波導傳播—以地殼表面導電層和地殼高溫電離層為介面，以地殼介質岩層為介質形成地殼波導的傳播模式。


n 水下傳播—無線電波在海水中傳播的傳播模式，電波在海水中的吸收衰減隨頻率升高而增大，目前僅用於超長波水下通信。


n 地表波傳播—無線電波沿地殼表面傳播的傳播模式，又稱地波傳播，地波傳播用於中頻（中波）以下頻段。


n 電離層傳播—利用電離層和地面對電磁波的一次或多次反射進行傳播的傳播模式，又稱天波傳播。


n 電離層散射傳播—利用高度約85公里處電離層的不均勻性所產生的散射波進行通信的傳播模式。工作頻率為30～60MHz，傳播距離為800～2000公里。


n 對流層散射傳播—利用無線電波在大氣湍流氣團中產生的散射波進行超視距通信的傳播模式。適用於超短波段，通信距離可達數百公里。


n 對流層視距傳播—在低層大氣中，利用直射波的傳播模式，可分為廣播通信和點對點通信兩類，視距傳播是超短波段和微波段的主要傳播模式，用於廣播通信和移動通信的傳播距離一般可達60公里，用於微波接力通信的傳播距離一般在50公里左右。


n 繞射傳播—利用沿地殼表面的繞射波的傳播模式，適用於超短波通信，也常用於廣播和移動通信。


n 地空傳播—無線電波穿透電離層的直射傳播模式，由於10MHz～20GHz的電波在自由空間傳播所受的衰減影響較小，這個頻率範圍就形成一個無線電波的大氣窗口，適於地空傳播，是衛星通信﹑空間通信的唯一傳播模式。









結語


在現今科技進步的時代中，包括手機、無線網路、廣播、電視、衛星等設備，皆以無線電波傳送訊號，雖然無線電波的發送，無法以人的視覺和聽覺所看見或聽見，但它卻已經和人類的生活密不可分，並綻放出多采多姿的生命花朵。






附註：


無線電波的傳播模式—摘錄於中國大百科智慧藏網站