【题目编号】MC1-0026
【题目】无线电波是指:
[A] 频率为 3,000GHz 以下的在空间传播的电磁波
[B] 频率为 3,000GHz 以下的所有电磁波
[C] 频率为 30Hz 至 30GHz 的在空间传播的电磁波
[D] 频率为 3,000Hz 至 3,000MHz 的电磁波
【答案】A
考点速览
这道题考的是无线电波的定义,属于最基础的概念题。四个选项都在描述一段频率范围,差别藏在两个地方:上限是三千吉赫兹还是更小,以及有没有把「在空间传播」这个条件写进去。答案要求两个要件同时具备。
三千吉赫兹这条线,以及它下面的频段阶梯
国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)在《无线电规则》里给无线电波下的定义包含两层限定:频率在三千吉赫兹以下,并且在空间传播而不借助人造波导。前半句划出频率边界,后半句划出传播方式边界,两句话缺一不可。
三千吉赫兹等于三太赫兹。按波长等于光速除以频率来算,这个频率对应的自由空间波长约为零点一毫米,也就是一百微米。换句话说,无线电波的波长从长达上万公里的极低频波一路排到零点一毫米的亚毫米波,再往上跨过这条线,就进入红外线与可见光的领域。
国际通行做法把三千吉赫兹以下的频谱切成若干频段,逐段命名。甚低频为三千赫兹至三万赫兹;低频为三万赫兹至三十万赫兹;中频为三十万赫兹至三兆赫兹;高频为三兆赫兹至三十兆赫兹;甚高频为三十兆赫兹至三百兆赫兹;特高频为三百兆赫兹至三千兆赫兹;超高频为三吉赫兹至三十吉赫兹;极高频为三十吉赫兹至三百吉赫兹;三百吉赫兹至三千吉赫兹这一段称为至高频。
把四个选项换算成波长
频率与波长互为倒数关系,用波长作参照更容易分辨选项的宽窄。三十赫兹对应波长约一万公里,比地球直径还长;三千赫兹对应波长约一百公里;三兆赫兹对应波长约一百米;三千兆赫兹对应的波长约零点一米,也就是十厘米;三十吉赫兹对应波长约一厘米;三千吉赫兹对应波长约零点一毫米。
把这些数目排成一条线就能看出:三千吉赫兹是天花板,任何把上限压到三十吉赫兹或者三千兆赫兹的说法,都会把毫米波、亚毫米波这一大段频谱排除在无线电波之外,与实际使用的频段现状不符——卫星通信、射电天文、毫米波雷达都在这些频段上工作。
逐项辨析
选项 A 正确。三千吉赫兹以下、在空间传播的电磁波,频率上限与传播方式两个要件都写全了,与《无线电规则》的定义一致。
选项 B 错误。它只保留了频率上限,丢掉了「在空间传播」这个限定,还把口径放大成「所有电磁波」。沿着人造波导传输的电磁波不向空间辐射,按定义不属于无线电波;把这类电磁波也算进来,等于把定义的另一半要件抹掉了。
选项 C 错误。三十赫兹至三十吉赫兹的上限只到三十吉赫兹,把超高频的高端、极高频和至高频整段丢掉,范围明显偏窄。
选项 D 错误。三千赫兹至三千兆赫兹,上限只到三千兆赫兹,连高频的一部分、甚高频以上全部频段都不在其中,是四个选项里最窄的一个。
易混淆点
无线电波、电磁波、无线电信号三个词常被当成一回事。电磁波是更大的集合,从工频到伽马射线都算;无线电波是其中频率低于三千吉赫兹、在空间传播的那一部分;无线电信号则强调「承载了信息」,同一个频率上没有调制内容的载波,说它是电磁波没问题,说它是信号就要看语境。
「在空间传播」这个要件也常被忽略。同轴电缆、波导里跑的电磁波同样有频率、有波长,能量被约束在导体结构内部,不向自由空间辐射,通常不称作无线电波。电视天线到机顶盒之间的那段电缆里跑的是高频电磁能量,空中传播的那部分才是无线电波。
应试要点
两个要件加一个数:三千吉赫兹以下,在空间传播、不借助人造波导。判别只有两步:上限不是三千吉赫兹的,排除;只谈频率不谈传播方式的,排除。