无线媒介也称为非导向媒介，也就是在大气层、外太空或海洋中行进的无线电磁波传输。对于无线媒介，信号的传输特性主要取决于天线的类型和电磁波的工作频率。表2-1列出了无线电频段和波段的范围和名称。

表2-1　无线电频段和波段命名

注：频率范围含上限，不含下限；波长范围含下限，不含上限。

天线是用于传输或收集电磁能量的电导体，一般发送和接收信号共用一个天线。天线类型按工作频率可分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波天线。按信号传输方向可分为全向天线和定向天线。按结构可分为线天线、面天线和阵列天线。

无线电信号的传播一般有地波传播、天波传播和视距传播3种形式。

地波传播沿着地球表面轮廓传播，能够到达很远的地方，可以超出视觉地平线之外，如调幅收音机中的中波无线电广播，工作频率大约在2MHz以下。

天波传播依靠高层大气的电离层的多次反射，把信号传播到几千千米远的地方，如调幅收音机中短波无线电广播，工作频率在2～30MHz之间。

视距传播只能在视觉距离内进行通信。当然，由于折射的缘故，无线电视距要比光学视距远一些。当工作频率高于30MHz时，就只能使用视距传播。

利用无线媒介可以直接组建计算机局域网，如IEEE 802.11无线局域网。广域网可以使用微波线路、卫星线路作为长途干线，也可以把它们作为光纤线路的故障切换线路。随着GPRS、CDMA1x、3G等技术的发展，利用蜂窝通信系统上网也越来越方便。

1.微波线路

微波通信是利用无线电波在对流层的视距范围内进行传输的一种通信方式，微波的频率范围为300MHz～300GHz，主要使用的频率范围一般在1～20GHz左右。微波天线最通用的类型是抛物面反射天线。在无障碍的地形，天线间的最大距离为

式中，d为天线之间的距离，单位是km；h₁和h₂分别是两个天线的高度，单位是m；k是调整因子，它考虑大气的不均匀性对电波传播轨迹的影响，一般估计k=4/3。

微波的传播距离一般只有50km左右。但若采用100m高的天线塔，则传播距离可增大到100km。由于受地形和天线高度的限制，两个微波站之间的通信距离一般为30～50km。长距离通信必须建立多个中继站。中继站的功能是变频和放大，进行功率补偿，逐站将信息传递下去，所以常称为微波接力通信，如图2-10所示。

微波损耗的主要是衰减和干扰，受天气和地形的影响较大。另外，微波通信的保密性差。微波通信目前常采用数字通信，在不便部署光纤的地理环境中，可以考虑部署微波线路。

2.卫星线路(www.daowen.com)

通信卫星实际上是一个微波中继站，它被发射到地球赤道上空36000km处的对地静止轨道上，利用它上面的通信转发器，接收地面卫星地球站发射的信号，将信号放大、变频后，再向下转发到别的地球站，从而完成两个地球站之间的传输。两个地球站之间的直接通信距离可达13000km，而且不论距离远近，通信质量是一样的。

为了使通信线路连续且无干扰地工作，卫星不能用相同的频率发射和接收。目前常用的频率组合是4/6GHz频段，即从地面向卫星发射的上行链路使用5.925～6.425GHz的频段，而从卫星向地面发射的下行链路使用3.7～4.2GHz的频段。

卫星通信具有多址性，即多个地面站可以同时接到一个卫星上，如图2-11所示。目前有3种基本的多址接入方法：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。依靠这些方法，卫星识别与它通信的每个地球站。

图2-10　微波接力通信

图2-11　卫星通信的多址性

频分多址是按照频率复用方式将每一个转发器的可用频带划分成若干信道，按一定方式分配给各地面站使用。时分多址按照时分复用方式来实现多址接入，各地面站占用同一频段、同一个载波，但占用的时间不同。转发器按帧发送，每一帧分为若干时隙，每一个地面站占一个时隙，按顺序发送。码分多址是不同地面站占用相同频率和同一时间段，但每一个地面站各带有不同的类似噪声的伪随机码（PN码）作为载荷信息的载波，转发器利用这种PN码间的互相关函数与每一PN码本身固有的自相关函数的差别作为区分和选择信号的依据，来检出所需的码组，而排除其他码组的干扰。

卫星通信有两个特殊性质：一是长时延性，从一个地面站发射到另一个地面站接收，大约有0.26s的传播延迟，一些差错控制方式必须考虑这种长时延的影响；二是广播性，在卫星的整个覆盖区域内均可收到卫星发射的信号。

3.蜂窝通信

微波的电磁波辐射是有方向性的，接收天线必须对准发射点。无线电信号频率在3MHz～1GHz之间的电磁波辐射是无方向性的，只要信号强度足够，任何地点都能接收到，而无需考虑发射点的方位。当多个站点通信时，相同频率的信号就会发生冲突。为了充分利用无线电频率资源，人们设计了蜂窝无线电通信系统。移动电话系统使用的就是蜂窝无线电通信技术。

蜂窝无线电通信是一种为增加移动电话业务容量而发展起来的技术，工作频率范围为800～900MHz，带宽为2×20MHz，另一个工作频率是1800MHz。

由于带宽已确定，系统所能容纳的用户（即手机）的数量就被限制在一定范围。为了扩大通信容量，发射机/接收机系统的功率限制在100W以内，通信范围减小为几千米。这样组成一个一个的小区，每个小区工作在指定的频率。为了避免干扰和串话，相邻小区分配不同频率，相离比较远的小区可以使用相同的频率，如图2-12所示。频率虽然相同，但由于距离比较远，发射机的功率又小，信号到达对方小区时已经非常弱了，不会产生干扰。

图2-12　蜂窝无线电通信系统的频率分配