從物理上講，波是穿過介質(zhì)的擾動。假設(shè)您撥動吉他弦。弦是媒介。通過撥動它，您會物理上拉伸并扭曲琴弦，您聽到的聲音來自來回彈跳的波浪的能量。事實(shí)上，聲音是空氣分子受到振動弦的干擾，像微小的臺球一樣相互碰撞。
    當(dāng)有穩(wěn)定的風(fēng)吹動時，海灘上的波浪是有規(guī)律的。當(dāng)思考這類事情時，它們會在腦海中形成一幅偉大的畫面，因?yàn)樗鼈兊乃俣茸銐蚵屛覀兡軌蚩吹絾蝹€波浪。Slinky也是一個很棒的實(shí)驗(yàn)工具，但要小心不要過于熱情和彎曲它（不是我和我的孩子發(fā)生這種情況）。

 

    

   （.com）

    在上圖中，情況 A 描繪了橫波。在這種情況下，介質(zhì)垂直于波發(fā)生扭曲，然后返回。吉他弦、水波和電磁 (EM) 波都是橫向的。相比之下，情況 B 描述的是縱波或壓縮波。聲波就是這樣表現(xiàn)的，就像微小的臺球相互撞擊一樣。
    出于本專欄的目的，我們只關(guān)心重復(fù)的波。這是因?yàn)槟悴荒茉趩蝹€波浪中傳達(dá)太多信息，但是當(dāng)你有一個重復(fù)的波浪時，你可以稍微改變它的特征來編碼信息——也就是說，以商定的方式改變波浪來傳達(dá)含義（也許是一個1 或 0)。
    波浪的特征
    對于橫波，要考慮的主要部分是波峰和波谷。水位的地方就是波峰；的地方就是波谷。波谷將低于水平/未受干擾點(diǎn)，而波峰則將高于其。波長是波上對應(yīng)點(diǎn)之間的距離，即波峰之間或波谷之間的距離。

      通信/載波重復(fù)，重復(fù)的頻率稱為頻率。頻率以“每秒”（1/秒）或赫茲（赫茲）表示（德國物理學(xué)家海因里希·赫茲在詹姆斯·克拉克·麥克斯韋預(yù)測電磁波后證明了電磁波的存在）。Wi-Fi 在兩個頻段運(yùn)行：2.5 GHz（每秒 25 億個周期）和 5 GHz（每秒 50 億個周期），這比典型的海浪快一點(diǎn)！圣克魯斯明天的沖浪是 14 秒的浪涌。

    波也有速度，即波長乘以頻率。就電磁波而言——因?yàn)楣馐且环N電磁波——結(jié)果總是光速。這意味著2.4GHz Wi-Fi的波長約為12厘米，5GHz Wi-Fi的波長約為6厘米。

   

    

    

    波浪也有振幅，它指的是波浪的高度或波峰的高度。對于無線電波，出于實(shí)際目的，幅度就是信號強(qiáng)度。

    波長、速度、頻率和振幅是波的定義特征，但我們還對另一件事感興趣。波具有頻率，因?yàn)樗鼈兪侵貜?fù)的周期，而相位（以度為單位）是周期的點(diǎn)。波的起點(diǎn)位于 0°；中間是180°；一路都是360°，與后續(xù)波浪的0°點(diǎn)相同。波峰到波峰是波浪的一個完整周期，為 360°。

  

 

   現(xiàn)在，以上所有內(nèi)容可能看起來都非常抽象，所以讓我們將其變得更具體一些。這種電磁波實(shí)際上是如何產(chǎn)生的？它是由什么產(chǎn)生的？事實(shí)上，它是由導(dǎo)體中的交流電來回、上下擺動的電子產(chǎn)生的。為了我們的直接目的，我們可以想象一個對講機(jī)天線，想象一個大電子首先沿著天線上升，然后又返回（現(xiàn)實(shí)中涉及很多很多電子，它們移動的個體距離非常小，但是這種視覺效果適合很多人）。

    我們需要注意的另一件事是，我們的簡單直天線正在生成極化波，這意味著橫向振蕩是在垂直于波傳播方向的特定方向上。反過來，這意味著接收天線應(yīng)與發(fā)射天線平行，以便接收信號強(qiáng)度。
    電磁波是 3D 的
    我們所有的插圖都集中在橫截面或側(cè)視圖上，但電磁波存在于太空中。電磁波的“俯視”表示就像將卵石放入靜止的池塘中所形成的同心圓，如下圖所示：

  

  更準(zhǔn)確地說，電磁載波更類似于將卵石附著在一根繩子的末端，然后以設(shè)定的頻率將其上下提起。

   

    

    也就是說，這也是一個橫截面，偶極子天線的總波是甜甜圈形的（也稱為環(huán)面或圓環(huán)面）。這個環(huán)形線圈代表的是波的信號強(qiáng)度，如上圖所示。