我们从最基本的概念开始。我们都知道的一种物理概念是“电磁频谱”。这是电磁波的载体，由相对简单的电子设备“振荡器”产生。振荡器发出正弦波（还记得这是高中几何课吗？），然后我们可以调整振荡器以产生具有特定频率和振幅的电磁波。频率是指产生的电磁波的振动速度，振幅是指电磁波的强度。这两个指标均受相关法规的约束。 ——例如，在美国，联邦通信委员会负责指定可以使用电磁频谱中的哪些频段（也称为频段），同时指定其用途和环境。您可能还认为，这里涉及的法律问题可能比所有潜在的物理和工程设计更为复杂。
一旦有正弦波可用，下一个任务就是对需要传输的信息进行编码并添加到电磁波中。此过程称为“调制”，它是通过更改电磁波的物理属性来实现的。我们修改振幅（例如AM收音机），频率（例如FM收音机）或电磁波相位，后者是指在任何给定时间跨越360度的位置。此外，我们还可以组合修改这些变量。例如，正交幅度调制结合了幅度调制和相位调制，这通常在卫星通信，现代Wi-Fi系统以及某些蜂窝系统（例如LTE）中使用。调制技术越好，我可以加载电磁波的数据就越多。这会产生某种形式的数据压缩，因此可以通过所谓的“频谱效率”获得更高的性能。传输此调制信号的最后一步是放大信号（增加功率），然后通过天线将其发送到空中。关于天线——无线电的更多详细信息将在本系列的后面部分介绍。
无线网络如何工作取决于其他因素
无线电不仅涉及正弦波和电磁频谱。发送信号之后，核心问题是所谓的“无线通道” ，已知该通道将电磁波从一个点传输到另一个点。这是最复杂的步骤。首先，无线电波的功率将随着距离——迅速衰减（“平坦衰减”），这意味着即使是高功率信号也将迅速减小。因此，假设信号可以到达并且有足够的功率要检测，则另一端的接收器也必须足够灵敏以检测信号。如果信号太弱，它将变得像噪音。目的是使信噪比尽可能高。
接下来，无线波也可能被固体（“阴影衰减”），主信号的回波和反射（“多径衰落”或“瑞利衰落”）或故意干扰（“阻塞”）暴露，这种情况很少发生在非军事环境。 ）或无意的干扰阻止。在共享免许可频段中运行的Wi-Fi和其他系统必须使用各种技术，以避免在同一免许可频段中运行的其他并行（合法）信号的干扰。不仅如此，这些系统还必须避免干扰管理层指定的更重要的信号。在这里避免干扰的最常见方法是使用各种形式的扩频无线电，它将信号扩展到许多不同频率的频带上，从而牺牲频谱效率以提高可靠性。最好的技术尚未出现
但是，如果信号成功到达了预期的接收器（根据统计数据，实际上无线网络在大多数应用中可以做到这一点），则这些放大的信号将被解调并转换回原始格式。现在，大多数无线通信都是数字通信的，这意味着我们只发送1和0，因此我们可以通过多种方式提高可靠性和性能，并且过程相对简单。到目前为止，至少已经解释了为什么现代无线系统可以较低的价格获得更高的性能。例如，当前的802.11ac无线局域网产品支持1.3 Gbps的吞吐量，这似乎是非常大的，但在更高的速度在未来的产品中可能会出现。所有这些都是由于我们有能力根据简单的物理原理设计和开发可靠且低成本的数字无线系统。
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