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5、波技術(shù),Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,,Email to:,第 頁(yè) 共,26頁(yè),topic,微波技術(shù),,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 頁(yè) 共,26頁(yè),topic,微波技術(shù),Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,,Email to:,第 頁(yè) 共

6、,26頁(yè),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,2011級(jí)通信工程專業(yè),微波技術(shù)與天線,教材：微波技術(shù)與天線,西安電子科技大學(xué)出版社,劉學(xué)觀,，,郭輝萍,主編,黃秋元 huangqy,,QQ:67330056,通信技術(shù)研究所,http:/ 論,1,微波的范圍.微波的應(yīng)用.學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)微波的特點(diǎn),2,什 么 是 微 波,微波是電磁波譜中介于普通無(wú)線電波與紅外線之間的波段,在微波波段內(nèi)部又可劃分為,分米波,.,厘米波,和,毫米波,.,300M,Hz,3000G,Hz,可見光,1m,電磁波譜,2,0.1mm,頻率,波長(zhǎng),3G,Hz,30G,Hz,30

7、0G,Hz,10cm,1cm,1mm,普通無(wú)線電波,紅外線,紫外線,分米,厘米,毫米,亞毫米,微 波,中波,短波,超短波,長(zhǎng)波,微波波段的劃分,波段代號(hào),波段代號(hào),頻率范圍/GHG,頻率范圍/GHG,UHF 0.3 1.12 Ka 26.5 40,L 11.21.7 Q 33 50,LS 1.7 2.6 U 40 60,S 2.6 3.95 M 50 75,C 3.955.85 E 60 90,XC 5.858.2 F 90 140,什 么 是 微 波 微波是電磁波譜中介于普通無(wú)線電波與紅,3,無(wú)線電波的特性與用途,3,不同頻率的電磁波，其傳播特性不同，適用場(chǎng)合也不同：,？,頻率分類,頻率范圍

8、,波長(zhǎng)范圍,傳播特性,代表性用途,超長(zhǎng)波,長(zhǎng) 波,短 波,微 波,3kHz,30kHz,30kHz,300kHz,3MHz,30MHz,300MHz,3000GHz,長(zhǎng)波可以沿著地球彎曲的表面?zhèn)鞑サ胶苓h(yuǎn),短波可以借助電離層反射返回地面以達(dá)遠(yuǎn)距,10萬(wàn),1萬(wàn)公尺,1萬(wàn),1千公尺,100,10公尺,1公尺,0.1毫米,長(zhǎng)距離的航海通信，潛艇與地面通信,國(guó)際廣播,中 波,300kHz,3000kHz,1千,100公尺,天波,地波并存,近距離無(wú)線電廣播和無(wú)線電導(dǎo)航,？,這種傳播方式叫地波,離傳播,這種傳播方式叫天波,無(wú)線電波的特性與用途3不同頻率的電磁波，其傳播特性不同，適用,4,微 波 的 特 點(diǎn),

9、顧名思義“微波”是波長(zhǎng)極短，頻率極高的電磁波。當(dāng)然，波長(zhǎng)的長(zhǎng)與短、頻率的高與低都是相對(duì)的,但是，量變積累到一定程度，便要產(chǎn)生質(zhì)變，形成自己獨(dú)特的風(fēng)格和本領(lǐng)。對(duì)于微波來(lái)說(shuō)，他的特點(diǎn)如下：,1.微波具有似光性,2.微波可以穿越電離層,3.微波具有寬頻帶特性,4.微波抗低頻干擾能力強(qiáng),4,普通電波,微波,光波,微 波 的 特 點(diǎn) 顧名思義“微波”是波長(zhǎng)極短,5,一 微 波 的 似 光 性,演示,5,a.微波是視距傳播,530m,100km,弧形地球表面,視線距離,終端站甲,終端站乙,地面遠(yuǎn)距離微波通信需要建中繼站,中繼站,100m,40km,50公里,一 微 波 的 似 光 性演示5a.微波是視距傳

10、播530m1,6,微 波 的 似 光 性,1.光波可以通過(guò)拋物面反射鏡形成強(qiáng)烈的定向照射。,2微波也可以通過(guò)尺寸很小的（1m左右）拋物天線形成很強(qiáng)的定向輻射。,6,b.微波可通過(guò)拋物天線定向輻射,拋物天線發(fā)射電磁波的波束角約等于,D-拋物面直徑,-為波長(zhǎng),短波段的最短波長(zhǎng),微波波長(zhǎng),微 波 的 似 光 性1.光波可以通過(guò)拋物面反射鏡形成強(qiáng)烈的,7,二 微 波 穿 透 電 離 層,外層大氣,500,50,平流層,H:,公里,對(duì)流層,+,+,+,-,-,-,電離層,不同無(wú)線電波的傳播途徑,20,100000,30,85,中間層,微波,短波,無(wú)線電窗口:,1-10千兆赫,20-30千兆赫,91千,兆

11、赫附近的微波受云霧,雨雪等,的影響不大,可以較為容易地由,地面向外層空間傳播.這種,現(xiàn)像稱為”無(wú)線電窗口”.,7,大氣層,臭氧層,長(zhǎng)波,二 微 波 穿 透 電 離 層外層大氣50050平流層H:公,8,三 寬 頻 帶 特 性,頻率分類,頻率寬度,頻率范圍,容量倍數(shù)關(guān)系,微 波,分米波,厘米波,毫米波,短 波,3MHz-30MHz,300MHz-3GHz,3GHz-30GHz,30GHz-300GHz,30-3=27MHz,3-0.3=2.7GHz,30-3=27GHz,300-30=270GHz,2.7GHz/27MHZ=100倍,27GHz/27MHZ=1000倍,270GHz/27MHZ=

12、1萬(wàn)倍,短波通信,微波通信,演示,演示,堵塞,暢通,信息,8,頻帶寬度,27MHZ,毫米頻帶寬度,270GHZ,三 寬 頻 帶 特 性頻率分類頻率寬度頻率范圍容量倍數(shù)關(guān)系,9,四 微波抗低頻干擾能力強(qiáng),微波頻段對(duì)低頻干擾具有天然“免疫力”。,宇宙電磁干擾,天電干擾,工業(yè)干擾,9,長(zhǎng)波,中波,短波,超短波,干擾在低頻,中頻區(qū)以下的頻域內(nèi),微波,干擾區(qū),4.微波抗低頻干擾能力強(qiáng),1.微波具有似光性,2.微波可以穿越電離層,3.微波具有寬頻帶特性,綜上所述,微波具有鮮明的個(gè)性:,四 微波抗低頻干擾能力強(qiáng) 微波頻段對(duì)低頻干擾具有天然“免疫力,10,麥克斯韋1868年預(yù)言電磁波的存在,赫茲1888年證實(shí)

13、電磁波的存在,馬可尼,1895年發(fā)明了,微波技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史,微 波 的,傳 統(tǒng) 應(yīng) 用,10,波波夫,農(nóng)作物地面遙感,微波雷達(dá),微波抗癌儀,衛(wèi)星通信,無(wú)線電通信,微波橡膠連續(xù)硫化設(shè)備,微波藥丸烘干機(jī),氣像雷達(dá),家用微波爐,麥克斯韋1868年預(yù)言電磁波的存在赫茲1888年證實(shí)電磁波的,11,微 波 雷 達(dá),11,Y,Z,雷達(dá)監(jiān)視屏,t,s,D,x,H,雷達(dá)是無(wú)線電定位的簡(jiǎn) 稱(radio detection and ranging的縮寫),演示,測(cè)速雷達(dá),孔徑雷達(dá),探地雷達(dá),氣像雷達(dá),微波雷達(dá)的突出優(yōu)點(diǎn)是:能用較小的天線尺寸得到較窄的天線波束,外部噪聲較低,全天候不受云層覆蓋的影響.,微 波 雷

14、 達(dá)11YZ雷達(dá)監(jiān)視屏tsDxH 雷達(dá)是無(wú)線電,12,微 波 中 繼 通 信,12,演示,典型微波通信線路示意圖,中繼站,終端站,樞紐站,分路站,包括天線接收，發(fā)射信號(hào)系統(tǒng),兩條以上微波通信線路的匯接點(diǎn),微 波 中 繼 通 信12演示 典型微波通信線路示意圖,13,?,微波天線為什么要架設(shè)在高塔上,微 波 中 繼 站,d,R,微波通信是現(xiàn)代化重要的手段之一，它的特點(diǎn)是通信信息量大，傳輸損傷小，抗干擾能力強(qiáng)，建設(shè)周期短。微波通信屬于視距通信，地面遠(yuǎn)距離微波通信需要建設(shè)中繼站。,13,?微波天線為什么要架設(shè)在高塔上微 波 中 繼 站dR,14,衛(wèi)星通信：,衛(wèi) 星 通 信,14,利用人造衛(wèi)星作為中繼

15、站的通信稱為衛(wèi)星通信,它是國(guó)際,國(guó)內(nèi)通信和廣播的重要方式之一.目前采用三顆同步衛(wèi)星通信和廣播.,衛(wèi)星通信：衛(wèi) 星 通 信14 利用人造衛(wèi)星作為中繼站的,15,移動(dòng)通信：,15,微波設(shè)備安裝方便使用可靠，尤其近年來(lái)采用先進(jìn)的微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，使設(shè)備體積更小，功耗更低，可靠性更高，安裝更方便，可使用在各種場(chǎng)合備受用戶關(guān)注.我國(guó)移動(dòng)通信(GSM)技術(shù),頻率為900MHz和1800MHz.,地面移動(dòng)通信,移動(dòng)通信：15 微波設(shè)備安裝方便使用可靠，尤其近年來(lái)采,16,16,無(wú) 線 組 網(wǎng),近年來(lái)出現(xiàn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)備受關(guān)注，它采用微波通信技術(shù)，把計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)構(gòu)成無(wú)線傳輸網(wǎng)，它比有線

16、連接更加靈活方便，計(jì)算機(jī)移動(dòng)隨心所欲。,無(wú)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：,16無(wú) 線 組 網(wǎng) 近年來(lái)出現(xiàn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)備受關(guān)注，它采,17,微波技術(shù),新的主要應(yīng)用點(diǎn),射頻通信電路的設(shè)計(jì),高速數(shù)字通信電路的設(shè)計(jì),天線的設(shè)計(jì),微波技術(shù)新的主要應(yīng)用點(diǎn)射頻通信電路的設(shè)計(jì),18,射頻電路-手機(jī)電路組成,射頻電路-手機(jī)電路組成,19,通信電路與高速電路的關(guān)系,通信電路與一般電子電路的區(qū)別,：一般電子電路可以選擇慢速器件。通信是追求高速度、大容量通信，必須采用高速器件,目前的通信電路基本上都是數(shù)字通信，基本上都是由射頻電路與高速數(shù)字電路組成,。,高速數(shù)字電路完成的邏輯功能與一般數(shù)字電路是相同的,高速數(shù)字電路與低速數(shù)字電路在設(shè)計(jì)上不同的,主要表現(xiàn),在電路板設(shè)計(jì)時(shí)考慮問(wèn)題不同,通信電路與高速電路的關(guān)系通信電路與一般電子電路的區(qū)別：一般電,20,高速電路帶來(lái)的問(wèn)題,微波傳輸線理論可知：當(dāng)傳輸信號(hào)的導(dǎo)線為長(zhǎng)線時(shí)，必須考慮導(dǎo)線上的,分布參數(shù),，,信號(hào)在線上的傳輸表現(xiàn)為入射波與反射波的疊加,，導(dǎo)致線上每一點(diǎn)的電壓電流不同,微波傳輸線理論兩個(gè)核心問(wèn)題是:,線上有阻抗,和,傳輸時(shí)延,.,比較一個(gè)10年前的一個(gè)慢速器件和現(xiàn)今的快速器件在