1 电磁波基本概念
1.1 电磁波的产生
电荷是电场的源头，静止的电荷产生静止的电场，运动的电荷产生变化的电场。电荷的定向移动产生电流，电流周围存在变化的电场。
变化的电场产生磁场，均匀变化的电场会产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场。而变化的磁场又会产生变化的电场，二者在空间交替变化，相互耦合环环相扣，向前传播，就产生了电磁波，电磁波即变化着的电磁场。
总之，电场和磁场的关系，简而言之就是：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。
1.2 电磁波的传播特点
电磁波(Electromagnetic wave)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。电磁波实际上分为电波和磁波，是二者的总称，但由于电场和磁场总是同时出现，同时消失，并相互转换，所以通常将二者合称为电磁波，有时可直接简称为电波。
电磁波在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，因此电磁波是横波。电磁波不依靠介质传播，在真空中速率固定，速度为光速。
2 电磁波频率特性与频谱
2.1 电磁波频率特性
电磁波几个重要的属性：频率、周期和波长。
- 频率（f）：是指单位时间（1s）内，电磁波传播完整波形的个数，f是电磁波周期（T）的导数。电磁波跑了多少个步数。频率越高，小步快跑，频率越低，大步流星！
- 周期（T）：是指传输一个完整波形的电磁波所需要的时间。
- 波长（λ）：因为电磁波是以波的形式向前传播，传播一个完整波形所传输的物理距离，称为波长，即电磁波向前奔跑的“步长”。
波长v=λf=λ/T，由于电磁波的传输速度是固定的，因此波长与频率成反比，波长越长，频率就越低，波长越短，频率越高。
无线通信的本质：就是利用不同频率的电磁波承载信息。
- 无线通信中，利用电磁波传输信息时，一个完整的电磁波才能承载信息。
- 频率越高，在相同的时间内，步数越多，完整的波形越多，可以承载的信息就越多，数据速率越高。
- 频率越低，在相同的时间内，步数越少，完整的波形越少，可以承载的信息就越少，数据速率越低。
2.1 电磁波频谱
为了对各种电磁波有个全面的了解，人们将这些电磁波按照它们的波长或频率、波数、能量的大小顺序进行排列，这就是电磁波谱。如下图所示：
电磁波是由电子部分和能量部分组成的能量波，声音和光是电磁波得两个例子。从上图可以看出，无论是无线电波还是红外线，无论是光还是微波，其本质都是电磁波。
无线电频谱电磁波谱的一个子集，描述的是电磁波频谱中的无线电波，其包括了9khz到300 000Ghz之间频率的电磁波。无线频谱(也就是说，用于广播、蜂窝电话以及卫星传输的波)中的波是不可见也不可听的——至少在接收器进行解码之前是这样的，所有无线信号都是随电磁波通过空气传输的。
无线电频谱是用于远程通信的电磁波连续体，这些波具有不同的频率和波长。每一种无线服务都与某一个无线频谱区域相关联。例如，AM广播涉及无线通信波谱的低端频率，使用535到1605khz之间的频率。
在自然界中还存在频率更高或者更低的电磁波，但是他们没有用于远程通信。低于9kz的频率用于专门的应用，如野生动物跟踪或车库门开关。频率高于300000Ghz的电磁波对人类来说是可见的，正是由于这个原因，他们不能用于通过空气进行通信。例如，我们将频率为428570Ghz的电磁波识别为红色。
通过电磁波传播的信号不一定会保留在一个国家内。因此，全世界的国家就无线远程通信标准达成协议是非常重要的。ITU就是管理机构，它确定了国际无线服务的标准，包括频率分配、无线电设备使用的信号传输和协议、无线传输及接收设备、卫星轨道等。如果政府和公司不遵守ITU标准，那么在制造无线设备的国家之外就可能无法使用它们。
3 无线通信术语
频率：是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常用符号f。
频带：人们将电磁波按频率划分为若干频率连续且宽度一定的区段，称为频带Band，即一个电磁波频率连续的频率范围。
带宽：电磁波频带的宽度，无线通信中，并不是用单一频率的电磁波（又名“单音”信号）进行数据传输的，而是使用一段频率连续的电磁波传播信息的，带宽就是电磁波信号的最高频率与最低频率的差值，用Hz表示。带宽越大，承载的信息量越大，有点类似马路，马路越宽，可承载的车流量就越大。
举例：1G->6G蜂窝移动通信的电磁波频谱的演变
总体来来看，从1G-6G蜂窝移动通信：
（1）中心频点：载波的中心频率越来越高，从几百兆Hz到几个GHz, 再到几十GHz的电磁波。
（2）带宽：带宽也是越来越高。带宽越大，承载的信息量越大 。