Смартфон в кармане ежесекундно обменивается данными с вышкой сотовой связи на частотах 900 МГц или 1800 МГц. Это позволяет принимать звонки даже в движении – сигнал преодолевает до 35 км от базовой станции в сельской местности. Для городских условий с плотной застройкой операторы добавляют маломощные передатчики с радиусом действия 500 м.
Беспроводные наушники работают в диапазоне 2.4 ГГц, передавая стереозвук с задержкой менее 40 мс. Технология Bluetooth 5.3 снижает энергопотребление втрое по сравнению с версией 4.2 – заряда хватает на 10 часов непрерывного воспроизведения.
Микроволновые печи нагревают пищу за счет резонансного поглощения излучения частотой 2.45 ГГц молекулами воды. Мощность в 800 Вт разогревает 250 мл жидкости за 90 секунд. Решетка на дверце блокирует утечку энергии – уровень излучения на расстоянии 5 см не превышает 5 мВт/см².
Спутниковая навигация в автомобиле полагается на сигналы GPS (1575.42 МГц) и ГЛОНАСС (1602 МГц). Погрешность позиционирования сократилась до 1.5 м после внедрения двухдиапазонных приемников, корректирующих ионосферные задержки.
Принцип работы мобильной связи и Wi-Fi через электромагнитное излучение
Сотовые сети передают голос и данные с помощью частот от 700 МГц до 2,6 ГГц. GSM использует диапазоны 900 и 1800 МГц, а 4G LTE – 800–2600 МГц. Для увеличения скорости 5G задействует миллиметровые волны (24–100 ГГц), но их дальность ограничена 300 метрами.
Wi-Fi работает на 2,4 ГГц (до 150 Мбит/с) и 5 ГГц (до 3,5 Гбит/с). Второй диапазон обеспечивает стабильный сигнал в условиях помех от микроволновок и Bluetooth-устройств. Для максимальной скорости разместите роутер в центре помещения без препятствий.
Модемы преобразуют цифровые сигналы в аналоговые с модуляцией QAM (16–1024 уровней). В 802.11ac применяется MU-MIMO – одновременная передача на несколько устройств. В новых стандартах Wi-Fi 6E добавлен диапазон 6 ГГц с 1200 МГц свободного спектра.
Бытовые приборы, работающие на радиоволнах
Микроволновые печи разогревают пищу за счет СВЧ-излучения (2,45 ГГц). Частота выбрана для эффективного поглощения молекулами воды.
Wi-Fi роутеры передают данные в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц. Первый вариант лучше проходит через стены, второй обеспечивает высокую скорость.
Беспроводные наушники с Bluetooth (2,4 ГГц) поддерживают связь на расстоянии до 10 м. Модели с кодеками aptX снижают задержку звука до 40 мс.
Радионяни работают на частотах 1,9 ГГц или 2,4 ГГц. Дальность действия – до 300 м на открытом пространстве.
ДУ-пульты используют инфракрасный диапазон, но современные модели (например, для Smart TV) перешли на Bluetooth или Zigbee (2,4 ГГц).
Умные лампы подключаются через Zigbee или Wi-Fi. Первый вариант потребляет меньше энергии, второй не требует отдельного хаба.
