當打開自己連的手機WiFi，可能會發現赫然寫着5GHz，難道沒有充錢的5G時代就已經到來？不明真相的同學，可能會如下面這位MM一樣：“什麼什麼？2.4G和5G？我現在用的是4G啊！5G不是還沒商用嗎？”

其實不然，我們常說的4G、5G的G，是英文單詞generation的首字母，指的是第幾代移動通信技術，而5GHz WiFi，既不是平時說的流量，也和generation沒什麼關系，它指的是該WiFi的信号頻率。又如，玩過收音機的朋友都很熟悉“FM86.4MHz”等等字眼，86.4MHz就是指你收聽的這個電台所使用的無線電的頻率。

那麼通信頻率到底是個啥？為什麼光纖可以提供那麼快的網速，無線信号就不行？

我們生活中的微波爐裡的微波、手機信号、光、乃至醫院的X射線，都是電磁波，它們唯一的差别就在于頻率不同，電磁波在空間中的傳播是上圖這個樣子，電磁場是按周期性變化的，暫且把一個周期的波形稱為一個單元，電磁場移動的速度就是光速，頻率就是一秒鐘内通過的單元數目。和頻率相關聯物理量的就是波長，也就是電磁波一個周期的長度，顯然光速=頻率×波長，由于光速是一定的，波長越長，一秒内能通過的單元也就越少。

頻率越高（一秒内通過的單元量越多）的電磁波，攜帶的能量越高，越具有穿透力，比如X射線，其頻率大約在30PHz（3後面16個零）到30EHz（3後面19個零）——再重申下，1Hz的含義就是一秒内通過了一個單元；頻率低的電磁波，則具有很好的繞過障礙物繼續傳播的能力，比如以前的廣播信号，越過大山大河來到你的收音機裡，86.4MHz（兆赫茲）就是你收聽的電台使用的無線電頻率。

那FM是什麼意思呢？事實上就如同一個音符不能寫出一首歌，單一頻率的電磁波并不能傳遞信息，就像上面那張gif一樣，你看到它單調地流過，内心毫無波動。要想傳遞信息，就必須要有頻率的交替變化，如同音樂的音符在交替變化，你一聽就知道是哪首歌了，這就是調制技術。

簡單來說，如果一個男生上課時想對一個女生表達愛慕之情，那他的心情就是他要發送的信息，苦于上課不能說話，也不能把心窩子掏出來給人家，女生唯一能看到的是隻是男生的面部，這時男生就不能面無表情了（相當于單一頻率），他必須把自己的心情調制在臉上，擠眉弄眼，眉目傳情（相當于頻率的變化），發送給女同學。

再來看看手機是怎麼做到這一點的：這個男生在微信上給該女同學發了一句“我愛你”，由于計算機隻能用二進制表達信息，每個漢字都分配了一個獨一的二進制編碼，比如用GB2312編碼，“我愛你”就被翻譯成了“1100111011010010 1011000010101110 1100010011100011”的電信号。這是啥意思？就是說你的手機内部就會産生一串電流，“1”就對應着有電流，“0”對應沒有電流，比如“01011010”這串信号的波形就是下面這個樣子：

然後這一串密碼一樣的波形就被調制在了你手機發出的電磁波上（就是之前手機上顯示的5GHz的電磁波，5後面9個零），比如說這樣（可以有不同的調制方式，隻要雙方協議一緻，按同一種方法調制解調就行，如FM調頻）：

經過基站轉換成頻率更高的電磁波，一般在200THz（即2後面14個零），通過光纖傳輸到對方附近的基站，再由基站發送5GHz的電磁波到對方手機，然後再由手機恢複出這一串0101的序列，再翻譯成“我愛你”，這樣對方手機上就顯示出這三個字啦。

所以說，要想傳送信息，必須要有頻率的變化，電磁波在一個頻率範圍内變化，這就是頻段。目前WiFi使用的頻段主要有兩個，即2.4GHz和5GHz。以2.4GHz為例，頻率範圍是2.4-2.4835GHz，總共占用了83.5MHz的頻率資源（因為生活中的電磁波太多了，為了互相不影響，盡量使用不同的頻率，所以頻率是很寶貴的資源，有些頻段不經授權是不能随便使用的），這個83.5MHz就叫帶寬，即頻段所跨越的寬度。

想必大家心中都有疑問了：平時上網，運營商跟我說的帶寬可不是這東西啊？都在說什麼10M，100M的帶寬，是指最快下載速度鴨。不要急，其實這是一回事。因為奈奎斯特定律告訴我們，一個通信系統所能傳輸信息的極限速度等于系統帶寬的兩倍。這意思就是說，剛剛那個2.4GHz的頻段帶寬為83.5MHz，那麼它傳輸數據的速度極限就是167Mbps。注意這是理論上的極限速度，實際設備很難達到這麼高，所以如果你家使用的是2.4GHz頻段的WiFi，一般來說最高的帶寬就是100M，如果運營商告訴你可以超過167M，那絕對就是忽悠你的！

數據來源于中科院物理所

現在知道頻率為什麼是寶貴的資源了吧？一定帶寬的頻段隻能支持那麼大的速率，所以現在通信系統的頻率都越做越高了，這樣比較容易獲得大的帶寬，比如5GHz的頻段實際上是4.910GHz～5.875GHz頻率範圍，共有900多M的帶寬，優勢很明顯吧！至于之前提到的光纖，頻率那麼高，可想而知能夠傳輸的帶寬比WiFi不知道高了多少倍，目前做到的單根光纖的最大速率是57.6Tbps，足夠支持全國人民同時用這一根光纖打電話，要知道一根光纖的直徑隻有不到10微米粗！

總結一下，WiFi中的5G是指頻段在5GHz左右的信号頻率（當然隻有采用802.11ac協議的才是真5GHz WiFi），而常說的3G即第三代移動通信技術，使用的是1880MHz-1900MHz和2010MHz-2025MHz頻段，4G用的是1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz頻段；而如今的5G則使用的是450MHz-6GHz頻段和24.25-52.6GHz頻段，這個頻段要遠遠大于以往的無線通信的頻段了，理所當然5G将會提供前所未有的帶寬。當然，凡事有利必有弊，如我之前所說，頻率越高的電磁波，越不具備收音機幾十兆赫茲的那種繞過障礙物傳播很遠的能力，所以5G時代的到來，意味着需要更多的基站來中轉信号，因為你手機的5G信号不再能傳輸的很遠了。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!