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,topic,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页,共,26,页,topic,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,topic,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,topic,微波技术,Welcome to use the multi-media Electronic document.,Message,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,topic,微波技术,Welcome to use the multi-media Electronic document.,Message,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,微波技术,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,微波技术,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,微波技术,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,微波技术,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第,页 共,101,页,微波技术,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,微波技术,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,topic,微波技术,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,topic,微波技术,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,topic,微波技术,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,topic,微波技术,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,Email to:,第 页 共,26页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2011级通信工程专业,微波技术与天线,教材：微波技术与天线,西安电子科技大学出版社,刘学观,，,郭辉萍,主编,黄秋元 huangqy,QQ:67330056,通信技术研究所,http:/ 论,1,微波的范围.微波的应用.学习注意事项微波的特点,2,什 么 是 微 波,微波是电磁波谱中介于普通无线电波与红外线之间的波段,在微波波段内部又可划分为,分米波,.,厘米波,和,毫米波,.,300M,Hz,3000G,Hz,可见光,1m,电磁波谱,2,0.1mm,频率,波长,3G,Hz,30G,Hz,300G,Hz,10cm,1cm,1mm,普通无线电波,红外线,紫外线,分米,厘米,毫米,亚毫米,微 波,中波,短波,超短波,长波,微波波段的划分,波段代号,波段代号,频率范围/GHG,频率范围/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 微波是电磁波谱中介于普通无线电波与红,3,无线电波的特性与用途,3,不同频率的电磁波，其传播特性不同，适用场合也不同：,？,频率分类,频率范围,波长范围,传播特性,代表性用途,超长波,长 波,短 波,微 波,3kHz,30kHz,30kHz,300kHz,3MHz,30MHz,300MHz,3000GHz,长波可以沿着地球弯曲的表面传播到很远,短波可以借助电离层反射返回地面以达远距,10万,1万公尺,1万,1千公尺,100,10公尺,1公尺,0.1毫米,长距离的航海通信，潜艇与地面通信,国际广播,中 波,300kHz,3000kHz,1千,100公尺,天波,地波并存,近距离无线电广播和无线电导航,？,这种传播方式叫地波,离传播,这种传播方式叫天波,无线电波的特性与用途3不同频率的电磁波，其传播特性不同，适用,4,微 波 的 特 点,顾名思义“微波”是波长极短，频率极高的电磁波。当然，波长的长与短、频率的高与低都是相对的,但是，量变积累到一定程度，便要产生质变，形成自己独特的风格和本领。对于微波来说，他的特点如下：,1.微波具有似光性,2.微波可以穿越电离层,3.微波具有宽频带特性,4.微波抗低频干扰能力强,4,普通电波,微波,光波,微 波 的 特 点 顾名思义“微波”是波长极短,5,一 微 波 的 似 光 性,演示,5,a.微波是视距传播,530m,100km,弧形地球表面,视线距离,终端站甲,终端站乙,地面远距离微波通信需要建中继站,中继站,100m,40km,50公里,一 微 波 的 似 光 性演示5a.微波是视距传播530m1,6,微 波 的 似 光 性,1.光波可以通过抛物面反射镜形成强烈的定向照射。,2微波也可以通过尺寸很小的（1m左右）抛物天线形成很强的定向辐射。,6,b.微波可通过抛物天线定向辐射,抛物天线发射电磁波的波束角约等于,D-抛物面直径,-为波长,短波段的最短波长,微波波长,微 波 的 似 光 性1.光波可以通过抛物面反射镜形成强烈的,7,二 微 波 穿 透 电 离 层,外层大气,500,50,平流层,H:,公里,对流层,+,+,+,-,-,-,电离层,不同无线电波的传播途径,20,100000,30,85,中间层,微波,短波,无线电窗口:,1-10千兆赫,20-30千兆赫,91千,兆赫附近的微波受云雾,雨雪等,的影响不大,可以较为容易地由,地面向外层空间传播.这种,现像称为”无线电窗口”.,7,大气层,臭氧层,长波,二 微 波 穿 透 电 离 层外层大气50050平流层H:公,8,三 宽 频 带 特 性,频率分类,频率宽度,频率范围,容量倍数关系,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=1万倍,短波通信,微波通信,演示,演示,堵塞,畅通,信息,8,频带宽度,27MHZ,毫米频带宽度,270GHZ,三 宽 频 带 特 性频率分类频率宽度频率范围容量倍数关系,9,四 微波抗低频干扰能力强,微波频段对低频干扰具有天然“免疫力”。,宇宙电磁干扰,天电干扰,工业干扰,9,长波,中波,短波,超短波,干扰在低频,中频区以下的频域内,微波,干扰区,4.微波抗低频干扰能力强,1.微波具有似光性,2.微波可以穿越电离层,3.微波具有宽频带特性,综上所述,微波具有鲜明的个性:,四 微波抗低频干扰能力强 微波频段对低频干扰具有天然“免疫力,10,麦克斯韦1868年预言电磁波的存在,赫兹1888年证实电磁波的存在,马可尼,1895年发明了,微波技术的发展简史,微 波 的,传 统 应 用,10,波波夫,农作物地面遥感,微波雷达,微波抗癌仪,卫星通信,无线电通信,微波橡胶连续硫化设备,微波药丸烘干机,气像雷达,家用微波炉,麦克斯韦1868年预言电磁波的存在赫兹1888年证实电磁波的,11,微 波 雷 达,11,Y,Z,雷达监视屏,t,s,D,x,H,雷达是无线电定位的简 称(radio detection and ranging的缩写),演示,测速雷达,孔径雷达,探地雷达,气像雷达,微波雷达的突出优点是:能用较小的天线尺寸得到较窄的天线波束,外部噪声较低,全天候不受云层覆盖的影响.,微 波 雷 达11YZ雷达监视屏tsDxH 雷达是无线电,12,微 波 中 继 通 信,12,演示,典型微波通信线路示意图,中继站,终端站,枢纽站,分路站,包括天线接收，发射信号系统,两条以上微波通信线路的汇接点,微 波 中 继 通 信12演示 典型微波通信线路示意图,13,?,微波天线为什么要架设在高塔上,微 波 中 继 站,d,R,微波通信是现代化重要的手段之一，它的特点是通信信息量大，传输损伤小，抗干扰能力强，建设周期短。微波通信属于视距通信，地面远距离微波通信需要建设中继站。,13,?微波天线为什么要架设在高塔上微 波 中 继 站dR,14,卫星通信：,卫 星 通 信,14,利用人造卫星作为中继站的通信称为卫星通信,它是国际,国内通信和广播的重要方式之一.目前采用三颗同步卫星通信和广播.,卫星通信：卫 星 通 信14 利用人造卫星作为中继站的,15,移动通信：,15,微波设备安装方便使用可靠，尤其近年来采用先进的微电子技术和计算机技术，使设备体积更小，功耗更低，可靠性更高，安装更方便，可使用在各种场合备受用户关注.我国移动通信(GSM)技术,频率为900MHz和1800MHz.,地面移动通信,移动通信：15 微波设备安装方便使用可靠，尤其近年来采,16,16,无 线 组 网,近年来出现的无线网络备受关注，它采用微波通信技术，把计算机（PC机）用无线网络连接起来构成无线传输网，它比有线连接更加灵活方便，计算机移动随心所欲。,无线计算机网络：,16无 线 组 网 近年来出现的无线网络备受关注，它采,17,微波技术,新的主要应用点,射频通信电路的设计,高速数字通信电路的设计,天线的设计,微波技术新的主要应用点射频通信电路的设计,18,射频电路-手机电路组成,射频电路-手机电路组成,19,通信电路与高速电路的关系,通信电路与一般电子电路的区别,：一般电子电路可以选择慢速器件。通信是追求高速度、大容量通信，必须采用高速器件,目前的通信电路基本上都是数字通信，基本上都是由射频电路与高速数字电路组成,。,高速数字电路完成的逻辑功能与一般数字电路是相同的,高速数字电路与低速数字电路在设计上不同的,主要表现,在电路板设计时考虑问题不同,通信电路与高速电路的关系通信电路与一般电子电路的区别：一般电,20,高速电路带来的问题,微波传输线理论可知：当传输信号的导线为长线时，必须考虑导线上的,分布参数,，,信号在线上的传输表现为入射波与反射波的叠加,，导致线上每一点的电压电流不同,微波传输线理论两个核心问题是:,线上有阻抗,和,传输时延,.,比较一个10年前的一个慢速器件和现今的快速器件在
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