现代生活中，人们越来越离不开手机，手机在生活中发挥着巨大的作用。 手机大部分功能的实现都离不开有信号的前提。 但在某些场景下，手机信号总会变弱或者没有信号。 那么手机信号是如何传播的呢？ 经过隧道时，为什么手机没有信号？
手机信号以电磁波的形式在空气中传播。 移动电话通信系统由三大部分组成，即移动电话（移动台）、基站（天线、无线电信号接收、发射设备和基站控制器等）、交换网络（移动交换机、跨区域中继）传输设备等））。 当我们使用手机拨打电话时，手机会将语音转换为信号，然后以电磁波的形式发送到最近的基站A。 基站A收到信号后，会通过交换机转发给覆盖对方手机信号的基站B。 基站B然后将信号发送给对方手机，手机收到信号后将信号转换为语音，从而实现双方的通信。
为什么火车通过隧道时没有信号？ 除了部分隧道位置偏远、隧道长度、环境复杂、运营商网络基础设施建设覆盖不全影响无线信号覆盖之外，还有其他原因。 首先，电磁波是直线传播的，遇到障碍物时不会绕过障碍物。 如果电磁波在传播过程中遇到阻碍传播的障碍物，信号将会受到严重影响。 当火车通过隧道时，隧道壁会严重阻挡电磁波并使其衰减。 其次，当手机和基站以较高速度移动时，累积的多普勒频移偏差会显着增加，导致语音信号恶化。 因此，当火车经过隧道时，手机信号接收总是受到明显影响。
生活中，“信号不好”的场景不仅仅只有火车经过隧道。 足球比赛、大型演唱会、庙会等人流超密集的聚集场所，经常出现手机无法连接、无法发送消息的情况。 这些现象背后的原因是移动通信的带宽限制。 无论2G、3G还是4G通信系统，每个小区在给定频段上都有最大用户数量。 一旦超过上限，就会导致网络拥塞、呼叫不通、短信发送延迟或失败。
未来，5G网络将实现快速、连续覆盖。 在任何场景下，您都可以随意使用手机上网，无需担心卡顿，更不用担心通话或断断续续的通话。 随着超密集热点大容量问题的解决，人们还可以自由分享足球比赛、音乐会的直播。 随着通信技术的发展和进步，未来人们获取和共享信息必将更加便捷。
本文经北京邮电大学计算机科学与技术研究副教授张忠宝科学检验。
