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电磁波频谱 和 波段划分以及名称由来(收集)  

2012-09-26 23:41:52|  分类: 通信技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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电磁波频谱和波段划分
段号
频段名称
频段范围
(含上限,不含下限)
波段名称
波长范围
(含上限,不含下限)
1
极低频(ELF)
3~30赫(Hz)
极长波
100~10兆米
2
超低频(SLF)
30~300赫(Hz)
超长波
10~1兆米
3
特低频(ULF)
300~3000赫(Hz)
特长波
100~10万米
4
甚低频(VLF)
3~30千赫(KHz)
甚长波
10~1万米
5
低频(LF)
30~300千赫(KHz)
长波
10~1千米
6
中频(MF)
300~3000千赫(KHz)
中波
10~1百米
7
高频(HF)
3~30兆赫(MHz)
短波
100~10米
8
甚高频(VHF)
30~300兆赫(MHz)
超短波
10~1米
9
特高频(UHF)
300~3000兆赫(MHz)
分米波
微波
10~1分米
10
超高频(SHF)
3~30吉赫(GHz)
厘米波
10~1厘米
11
极高频(EHF)
30~300吉赫(GHz)
毫米波
10~1毫米
12
至高频
300~3000吉赫(GHz)
丝米波
10~1丝米

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常见电磁波波长

无线电波 0.1mm~100Km (3kHz~3000GHz)

频段名称     
段号  (含上限不含下限)    频段范围             波段名称    波长范围(含上限不含下限)
1 甚低频(VLF)     3~30千赫(KHz)   甚长波     100~10km
2 低频(LF)     30~300千赫(KHz)   长波      10~1km
3 中频(MF)     300~3000千赫(KHz)  中波      1000~100m
4 高频(HF)     3~30兆赫(MHz)   短波      100~10m
5 甚高频(VHF)     30~300兆赫(MHz)   米波      10~1m
6 特高频(UHF)     300~3000兆赫(MHz)  分米波     微波 100~10cm
7 超高频(SHF)     3~30吉赫(GHz)   厘米波     微波 10~1cm
8 极高频(EHF)     30~300吉赫(GHz)   毫米波     微波 10~1mm
9 至高频             300~3000吉赫(GHz)  丝米波     1~0.1mm


红外线  770纳米~14微米
可见光  400纳米~700纳米
紫外线  200纳米~400纳米
X射线(伦琴射线)  波长0.1纳米~10纳米  频率:30pHz~3eHz
γ射线(伽马射线) 小于0.1埃米   (核弹最大的破坏性来自于该射线)

 


波长和频率换算关系:
令波长为λ,频率为f,速度为V,得: λ=V/f
波长的单位是米(m),速度的单位是米/秒(m/sec),频率的单位为赫兹(Hertz,Hz)。
光速 = 299 792 458 m / s

长度单位
10埃米(埃格斯特朗)=1纳米    原子的平均直徑(由經驗上的半徑計算得)在0.5埃(氫)和3.8埃(鈾,最重的天然元素)之間。
1000纳米=1微米
1000微米=1毫米
1000毫米=1米


频率单位
1 千赫 kHz 10^3 Hz 1 000 Hz 
1 兆赫 MHz 10^6 Hz 1 000 000 Hz 
1 秭赫 GHz 10^9 Hz 1 000 000 000 Hz 
1 澗赫 THz 10^12 Hz 1 000 000 000 000 Hz 
1 拍赫 PHz 10^15 Hz 1 000 000 000 000 000 Hz 
1 艾赫 EHz 10^18 Hz 1 000 000 000 000 000 000 Hz 


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雷达波段的由来
 

皇家海军威尔士亲王号战列舰,其上雷达布置清晰可见  迄今为止对雷达波段的定义有两种截然不同的方式。较老的一种源于二战期间,它基于波长对雷达波段进行划分。它的定义规则如下: 

  最早用于搜索雷达的电磁波波长为23cm,这一波段被定义为L波段(英语Long的字头),后来这一波段的中心波长变为22cm。  当波长为10cm的电磁波被使用后,其波段被定义为S波段(英语Short的字头,意为比原有波长短的电磁波)。 

  在主要使用3cm电磁波的火控雷达出现后,3cm波长的电磁波被称为X波段,因为X代表座标上的某点。 

  为了结合X波段和S波段的优点,逐渐出现了使用中心波长为5cm的雷达,该波段被称为C波段(C即Compromise,英语结合一词的字头)。 

  在英国人之后,德国人也开始独立开发自己的雷达,他们选择1.5cm作为自己雷达的中心波长。这一波长的电磁波就被称为K波段(K = Kurtz,德语中的字头)。 

  “不幸的是,德国人以其日尔曼民族特有的精确性选择的波长可以被水蒸气强烈吸收。结果这一波段的雷达不能在雨中和有雾的天气使用。战后设计的雷达为了避免这一吸收峰 ,通常使用比K波段波长略长(Ka,即英语K-above的缩写,意为在K波段之上)和略短(Ku,即英语K-under的缩写,意为在K波段之下)的波段。 

  最后,由于最早的雷达使用的是米波,这一波段被称为P波段(P为Previous的缩写,即英语以往的字头)。 

  该系统十分繁琐、而且使用不便。终于被一个以实际波长划分的波分波段系统取代,这两个系统的换算如下。

      原 P波段 = 现 A/B 波段 
      原 L波段 = 现 C/D 波段 
      原 S波段 = 现 E/F 波段 
      原 C波段 = 现 G/H 波段 
      原 X波段 = 现 I/J 波段 
      原 K波段 = 现 K 波段

国现用微波分波段代号*

(摘自《微波技术基础》,西电,廖承恩著)


段代号

标称波长(cm)频率波长(GHz)波长范围(cm)
L221-230-15
S102-415-7.5
C54-87.5-3.75
X38-123.75-2.5
Ku212-182.5-1.67
K1.2518-271.67-1.11
Ka0.827-401.11-0.75
U0.640-600.75-0.5
V0.460-800.5-0.375
W0.380-1000.375-0.3

 我国的频率划分方法:

名称符号频率波段波长传播特性主要用途
甚低频VLF3-30KHz超长波1KKm-100Km空间波为主海岸潜艇通信;远距离通信;超远距离导航
低频LF30-300KHz长波10Km-1Km地波为主越洋通信;中距离通信;地下岩层通信;远距离导航
中频MF0.3-3MHz中波1Km-100m地波与天波船用通信;业余无线电通信;移动通信;中距离导航
高频HF3-30MHz短波100m-10m天波与地波远距离短波通信;国际定点通信甚
高频VHF30-300MHz米波10m-1m空间波电离层散射(30-60MHz);流星余迹通信;人造电离层通信(30-144MHz);对空间飞行体通信;移动通信
超高频UHF0.3-3GHz分米波1m-0.1m空间波小容量微波中继通信;(352-420MHz);对流层散射通信(700-10000MHz);中容量微波通信(1700-2400MHz)
特高频SHF3-30GHz厘米波10cm-1cm空间波大容量微波中继通信(3600-4200MHz);大容量微波中继通信(5850-8500MHz);数字通信;卫星通信;国际海事卫星通信(1500-1600MHz)
极高频EHF30-300GHz毫米波10mm-1mm空间波在入大气层时的通信;波导通信
       



名称 来源 频率范围
HF  High Frequency,高频 3MHz-30MHz 
VHF  Very High Frequency,甚高频 30MHz-300MHz
UHF  Ultra High Frequency,超高频 300MHz-1GHz 
Previous  230M-1GHz 
Long  1GHz-2GHz 
Short  2GHz-4GHz 
Compromise(折衷,介于S和X之间) 4GHz-8GHz 
交叉线,表示准星 8GHz-12GHz 
Ku  under K  12GHz-18GHz 
Kurz(德语,意思为短小) 18GHz-27GHz 
Ka  above K  27GHz-40GHz 
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