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绪论 绪论 微波技术 兰州大学信息科学与工程学院 丁光泽 绪论一、什么是微波？ 微波的定义：微波是电磁波谱中介于普通无线电波(长波、中波、短波、超短波)与红外线之间的波段。微波是属于无线电波中波长最短，即频率最高的波段，其频率和波长的范围分别为： 波长：1m ～0.1mm 频率： 3×108Hz～3×1012Hz 微波在电磁波波段中的位置如下图所示 ： 无线电波 f λ 3Hz 3KHz 3MHz 3GHz 3THz 3×1015 Hz 3×1018 Hz 105Km 102Km 100m 10cm 0.1mm 0.1μm 1A 电磁波波段的划分 宇宙射线 （长波、中波、短波、超短波） 微波 光 波 无线电频谱和波段划分 段号 频段名称 频段范围 波段名称 波长范围 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 在实际使用中，为了方便起见将微波分为分米波段、厘米波段、毫米波段及亚毫米波段并可更详细的划分。 厘米波段：10厘米波段、5厘米波段、 3厘米波段、1.25厘米波段 毫米波段：8毫米波段、6毫米波段、 4毫米波段、2毫米波段 工程中用字母表示各微波波段，如S、C、X分别代表10厘米段、5厘米段和3厘米段。 二、微波的特点和应用 1.波长短易于实现窄波束定向辐射 例如常用的抛物面天线，它所发射电磁波的主波束角约等于： 其中，D为抛物面天线的直径，λ为波长。为了得到波束角为50的波束，就必须使用直径为波长28倍的抛物面，例如： λ＝10m时，D＝280m；（这是短波段的最短波长） λ＝0.03m时，D＝0.84m (微波波段：厘米波 ) 2、频率高、频带宽、信号容量大 根据目前的技术水平，一条通信线路（即一套发射机、接收机和传输媒介）一般只有不超过百分之几的相对带宽（即频带宽度与中心频率之比）。微波是无线电波中频率最高的波段，频带最宽。因此，为了有足够的信息容量，现代多路通信系统包括卫星通信系统几乎无例外地工作在微波波段。 对于无线电波，每个波段的频带宽度见下表： 应用：雷达、点对点通信、定向广播、 卫星通信 波段 波长范围 频率范围 频带宽度 长波 10000～1000m 30～300kHz 270kHz 中波 100～100m 300～3000kHz 2.7MHz 短波 100～10m 3～30MHz 27MHz 米波 10～1m 30～300MHz 270MHz 分米波 1～0.1m 300～3000MHz 2700MHz 厘米波 10～1cm 3～30GHz 27GHz 毫米波 10～1mm 30～300GHz 270GHz 亚毫米波 1～0.1mm 300～3000GHz 2700GHz 无线电波各个波段的频带宽度 无线电频率是无线数据通信的载体，是无线网络建设与发展的必备条件。频率分配指无线电业务划分及频段规划方案完成后，国家主管部门确定指定区域和指定条件下的使用者的过程。目前我国的三家最大运营商实际占用的频段情况如下： 国内移动通信频率分配现状：