3、微波的主要特性
• 微波和低频的无线电波、可见的和不可见的光波、 X 射线、γ 射线一样，本质上都是随时间和空间变 化的、呈波动状态的电磁波。尽管它们的表现各 不相同，例如可见光可以被人眼所感觉而其他波 段则不能；X 射线、γ 射线具有穿透导体的能力而 其他波段则不具有这种能力；无线电波可以穿又 透浓又厚的云雾而光波则不能等，但它们都是电 磁波。之所以出现这么多不同的表现，归根结底 是因为它们的频率不同即波长不同。
Garage door openers, alarms
Cordless analog phones Baby monitors
~40 MHz
40-50 MHz 49 MHz
System Frequency range Radio controlled airplanes ~72 MHz Radio controlled cars ~75 MHz Remote keyless entry (RKE) systems, 315 or 433 MHz tire pressure monitoring systems (TPMS) RFID UHF 433 MHz UHF television (channels 14-83) 470 to 890 MHz Wildlife tracking collars, bank money dye packs not a frequency you want 215 to 220 MHz to transmit... Personal Locator Beacons and other 406 MHz emergency beacons. 864 to 868 MHz Cordless phones 944 to 948 MHz Industrial, medical & scientific (ISM) 866-870MHz band Europe including RFID Cell phones (GSM) 824 to 960 MHz
RFID systems
AM radio (United States) Short wave radio Citizen's band (CB) radio (40 channels) Radio controlled airplanes Broadcast television channels 2-6 FM radio Broadcast television, channels 7-13
D
110 to 170 GHz
R
220 to 325 GHz
家用电器也有“波段”
• 无线电通信与广播（频道） • 电视频道
• 无线电委员会已经将有限的频率资源划分 了各自的应用领域。以免系统之间的相互 干扰。 • 各频段典型的应用如下表所示。
System
Frequency range 125 to 134 kHz 13.56 MHz UHF (400 to 930 MHz) 2.45 GHz 5.8 GHz 535 kHz to 1.7 MHz 5.9 to 26.1 MHz 26.96 to 27.41 MHz 27.255 MHz (shared with CB channel 23) 54 to 88 MHz 88 to 108 MHz 174 to 220 MHz
类型 米波
米波 分米波 分米波 分米波 分米波 分米波 厘米波 厘米波 厘米波 厘米波 毫米波 毫米波
波长[cm] 频率[GHz] <0.25
0.25-0.5 30-60 15-30 30-60 15-30 7.5-15 4-5 3-4 1.5-3 0.75-1.5 0.5-0.75 0.3-0.5 0.5-1 1-2 2-3 3-4 4-6 6-8 8-10 10-20 20-40 40-60 60-100
电磁频谱分布图
2、微波波段划分
• 源于第二次世界大战期间，为了保密，用大写英文字母表 示工作雷达的工作波段。 • 德国标准、美国标准和欧洲标准。 • 中国有自己的雷达波段标准，而且不同于其他国家的划分， 似乎是界于美国与德国的标准之间。
欧洲新标准下的部分波段表
波段 A
B C D E F G H I J K L M
Band P L S C X Ku
Frequency Range 250 to 1000 MHz 1 to 2 GHz 2 to 4 GHz 4 to 8 GHz 8 to 12 GHz 12 to 18 GHz
Origin of Name 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)。 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）。 短波通信的“短” (3-30MHz). 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）。
2402 to 2495 MHz
2450 MHz
System Satellite radio downlink XM Satellite Sirius Satellite
Frequency range 2330 to 2345 MHz 2332.50 to 2,345.00 MHz 2320.00 to 2,332.50 MHz
1、微波的定义
• 定义：波长在1m ～ 0.1mm的电磁波，对应 频率范围为300MHz ～ 3000GHz。 • • • • • 波段细分： 分米波： 300MHz～3GHz， 1m～10cm 厘米波： 3GHz～30GHz， 10cm～1cm 毫米波： 30GHz～300GHz， 1cm～1mm 太赫兹波：300GHz～3THz， 1mm～0.1mm
960 to 1215 MHz
1227.6 MHz (L2 band, 20 MHz wide) 1575.42 MHz (L1 band, 20 MHz wide)
Globalstar satellite phone downlink Globalstar satellite phone uplink
Direct broadcast satellite TV downlink 11.7 to 12.5 GHz (Europe) Direct broadcast satellite TV downlink (US) 12.2 to 12.7 GHz for example, Echostar's Dish Network
K
18 to 26 GHz
Ka
Q U V E W F
26 to 40GHz
30 to 50 GHz 40 to 60GHz 50 to 75 GHz 60 to 90 GHz 75 to 110 GHz 110 to 140 GHz G
Ka for “kurz-above”. 避开吸收峰。
V for "very" high frequency band (not to be confused with VHF) W follows V in the alphabet 140 to 220 GHz
Frequency range 14-14.5 GHz 24 GHz 57 to 64 GHz 76 to 77 GHz
E-band (new FCC-approved ultra-high speed 71 to 76 GHz, 81 to 86 GHz data communications band) and 92 to 95 GHz 防撞雷达，导引雷达，机场跑道异物监测 机场安检，高速通信，生物检测 94 GHz THz
System Satellite Transmission uplink (news trucks, etc) in United States (thanks Chris!) Automotive radar, distance sensors Unlicensed wireless GigaBit, ("WiGig", aportmanteau). Gibabit Wireless Alliance is covered by IEEE802.11ac standard. Automotive radar, adaptive cruise control
Clear (Sprint) 4G
Radio altimeters 802.11a wireless local area network (WLAN) Industrial, medical & scientific (ISM) band Satellite radio uplink Police radar
微波技术基础
詹铭周 mzzhan@ 科研楼C305：61831021
第1课
• • • • • • • • 绪论P1~P5 内容： 1、微波的定义（频率或波长的范围）； 2、微波频段的划分（波段代号）； 3、微波的特性； 4、微波的应用； 5、微波辐射的危害与标准； 6、微波技术基础关注的内容。
System
Frequency range
Industrial, medical & scientific (ISM) 902 to 928 MHz band United States including RFID
Air traffic control radar
Global positioning system (GPS)
Deep space radio communications: 2290 to 2300 MHz，ku/W-band Industrial, medical & scientific (ISM) 2400 to 2483.5 MHz band Shared wireless data protocols (Bluetooth, 802.11b): Microwave ovens