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2、opic,微波技術,Welcome to use the multi-media Electronic document.,Message,benzb1029h ,,Email to:,第 頁 共,26頁,topic,微波技術,Welcome to use the multi-media Electronic document.,Message,benzb1029h ,,Email to:,第 頁 共,26頁,微波技術,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,,Email to:,第 頁 共

3、,26頁,微波技術,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,,Email to:,第 頁 共,26頁,微波技術,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,,Email to:,第 頁 共,26頁,微波技術,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,,Email to:,第,頁 共,101,頁

4、,微波技術,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,,Email to:,第 頁 共,26頁,微波技術,Message,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,,Email to:,第 頁 共,26頁,topic,微波技術,Welcome to use the multi-media Electronic document.,benzb1029h ,,Email to:,第 頁 共,26頁,topic,微

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

6、,26頁,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,2011級通信工程專業(yè),微波技術與天線,教材：微波技術與天線,西安電子科技大學出版社,劉學觀,，,郭輝萍,主編,黃秋元 huangqy,,QQ:67330056,通信技術研究所,http:/ 論,1,微波的范圍.微波的應用.學習注意事項微波的特點,2,什 么 是 微 波,微波是電磁波譜中介于普通無線電波與紅外線之間的波段,在微波波段內部又可劃分為,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,3G,Hz,30G,Hz,30

7、0G,Hz,10cm,1cm,1mm,普通無線電波,紅外線,紫外線,分米,厘米,毫米,亞毫米,微 波,中波,短波,超短波,長波,微波波段的劃分,波段代號,波段代號,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線電波與紅,3,無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，適用場合也不同：,？,頻率分類,頻率范圍

8、,波長范圍,傳播特性,代表性用途,超長波,長 波,短 波,微 波,3kHz,30kHz,30kHz,300kHz,3MHz,30MHz,300MHz,3000GHz,長波可以沿著地球彎曲的表面?zhèn)鞑サ胶苓h,短波可以借助電離層反射返回地面以達遠距,10萬,1萬公尺,1萬,1千公尺,100,10公尺,1公尺,0.1毫米,長距離的航海通信，潛艇與地面通信,國際廣播,中 波,300kHz,3000kHz,1千,100公尺,天波,地波并存,近距離無線電廣播和無線電導航,？,這種傳播方式叫地波,離傳播,這種傳播方式叫天波,無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,

9、顧名思義“微波”是波長極短，頻率極高的電磁波。當然，波長的長與短、頻率的高與低都是相對的,但是，量變積累到一定程度，便要產(chǎn)生質變，形成自己獨特的風格和本領。對于微波來說，他的特點如下：,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,4,普通電波,微波,光波,微 波 的 特 點 顧名思義“微波”是波長極短,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.光波可以通過拋物面反射鏡形成強烈的定向照射。,2微波也可以通過尺寸很小的（1m左右）拋物天線形成很強的定向輻射。,6,b.微波可通過拋物天線定向輻射,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,短波段的最短波長,微波波長,微 波 的 似 光 性1.光波可以通過拋物面反射鏡形成強烈的,7,二 微 波 穿 透 電 離 層,外層大氣,500,50,平流層,H:,公里,對流層,+,+,+,-,-,-,電離層,不同無線電波的傳播途徑,20,100000,30,85,中間層,微波,短波,無線電窗口:,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”無線電窗口”.,7,大氣層,臭氧層,長波,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)關系,9,四 微波抗低頻干擾能力強,微波頻段對低頻干擾具有天然“免疫力”。,宇宙電磁干擾,天電干擾,工業(yè)干擾,9,長波,中波,短波,超短波,干擾在低頻,中頻區(qū)以下的頻域內,微波,干擾區(qū),4.微波抗低頻干擾能力強,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,微波具有鮮明的個性:,四 微波抗低頻干擾能力強 微波頻段對低頻干擾具有天然“免疫力,10,麥克斯韋1868年預言電磁波的存在,赫茲1888年證實

13、電磁波的存在,馬可尼,1895年發(fā)明了,微波技術的發(fā)展簡史,微 波 的,傳 統(tǒng) 應 用,10,波波夫,農(nóng)作物地面遙感,微波雷達,微波抗癌儀,衛(wèi)星通信,無線電通信,微波橡膠連續(xù)硫化設備,微波藥丸烘干機,氣像雷達,家用微波爐,麥克斯韋1868年預言電磁波的存在赫茲1888年證實電磁波的,11,微 波 雷 達,11,Y,Z,雷達監(jiān)視屏,t,s,D,x,H,雷達是無線電定位的簡 稱(radio detection and ranging的縮寫),演示,測速雷達,孔徑雷達,探地雷達,氣像雷達,微波雷達的突出優(yōu)點是: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11YZ雷達監(jiān)視屏tsDxH 雷達是無線電,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)射信號系統(tǒng),兩條以上微波通信線路的匯接點,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，它的特點是通信信息量大，傳輸損傷小，抗干擾能力強，建設周期短。微波通信屬于視距通信，地面遠距離微波通信需要建設中繼站。,13,?微波天線為什么要架設在高塔上微 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,它是國際,國內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,移動通信：,15,微波設備安裝方便使用可靠，尤其近年來采用先進的微電子技術和計算機技術，使設備體積更小，功耗更低，可靠性更高，安裝更方便，可使用在各種場合備受用戶關注.我國移動通信(GSM)技術,頻率為900MHz和1800MHz.,地面移動通信,移動通信：15 微波設備安裝方便使用可靠，尤其近年來采,16,16,無 線 組 網(wǎng),近年來出現(xiàn)的無線網(wǎng)絡備受關注，它采用微波通信技術，把計算機（PC機）用無線網(wǎng)絡連接起來構成無線傳輸網(wǎng)，它比有線

16、連接更加靈活方便，計算機移動隨心所欲。,無線計算機網(wǎng)絡：,16無 線 組 網(wǎng) 近年來出現(xiàn)的無線網(wǎng)絡備受關注，它采,17,微波技術,新的主要應用點,射頻通信電路的設計,高速數(shù)字通信電路的設計,天線的設計,微波技術新的主要應用點射頻通信電路的設計,18,射頻電路-手機電路組成,射頻電路-手機電路組成,19,通信電路與高速電路的關系,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)字電路在設計上不同的,主要表現(xiàn),在電路板設計時考慮問題不同,通信電路與高速電路的關系通信電路與一般電子電路的區(qū)別：一般電,20,高速電路帶來的問題,微波傳輸線理論可知：當傳輸信號的導線為長線時，必須考慮導線上的,分布參數(shù),，,信號在線上的傳輸表現(xiàn)為入射波與反射波的疊加,，導致線上每一點的電壓電流不同,微波傳輸線理論兩個核心問題是:,線上有阻抗,和,傳輸時延,.,比較一個10年前的一個慢速器件和現(xiàn)今的快速器件在