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"只要有了电和磁,就会有光"——电磁波的频谱简介

2023-11-13 射频学堂 阅读:
麦克斯韦的伟大发现,统一了电磁波和光,直接造福于我们现代的无线时代,让我们即使身处天涯海角,哪怕是天空也能够享受电磁波带来的实时通信···
在费曼教授的物理讲义中,有这样一段话来描述电磁波的重要性:
”19世纪物理学发展中最具戏剧性的时刻,也许是在1860年的某一天当麦克斯韦把电和磁的规律与光的规律联系起来的时候。这样一来,光的性质就被阐明了。光,这个司空见惯而又难以捉摸的东西,它是那么重要又神秘,以致于在写《创世纪》的时候就觉得需要专门安排一天来创造它。然而当麦克斯韦完成他的发现是,他就可以说:”只要有了电和磁,就会有光“。“
麦克斯韦的伟大发现,统一了电磁波和光,直接造福于我们现代的无线时代,让我们即使身处天涯海角,哪怕是天空也能够享受电磁波带来的实时通信。
所以,通常情况下,电磁波可以分为如下几种:无线电波,红外线,可见光,紫外线,X 射线和伽马射线。
无线电波,就是我们已经用来做无线通信的电磁波,我们把信息调制到无线电波的身上,让其来帮我们来传递信息,以光的速度,大约 3x10^8米/秒,是人类已知的最快速度。
无线电波的频率就是 Radio Frequency,缩写为RF,我们射频工程师的这个射频就是无线电频谱。射频工程师的主要工作就是把信息加载到无线电波上,混频,放大,滤波,天线发射。因此,射频工程师也可以成为无线电工程师。我们的这个射频学堂,也可以叫做无线电学堂啦。
无线电波的频谱很宽,从3Hz 一直到300GHz,我想随着无线电技术的发展,这个频谱还会一直拓宽下去。
通常情况下,按照频率范围和波长,无线电波又可细分为下面几个频段,从至低频一直到至低频。
第一次发现,英语中的形容词还可以分的这么细,Temendously>Extremely>Supper>Ultra>Very,这几个英语单词分别对应汉语中的”至<极<超<特<甚“。
以后吹牛的时候,就可以用这些词了。
我今天好!
我今天好!       
             我今天好!
                    我今天好!                              
                           我今天好!            
原来也是依次递进的关系。
除了按照频率来划分,无线电波也可以按照波长来划分。通常情况下,无线电波可分为:长波,中波,短波,超短波,微波,亚毫米波。
如下表所示:
无线电波的这些频段都可以用作无线通信使用,比如中长波绕射能力强,可沿着地面传播,可用于海底通信,矿井通信等;短波由于电离层反射能力强,可以利用电离层反射实现长距离通信;微波可以在大气层中做视距传播,现在的移动通信,雷达,导航多用于微波频段;亚毫米波,波长短,可以穿透物体,可以用作成像检测,以及太赫兹通信。
在雷达应用中,微波频段又可分为:L/S/C/X/Ku/K/Ka 等波段,如下表所示。
无线电波的频谱分布如下图所示,这个也是我们绝大多数射频工程师的工作频率了。
 
责编:Ricardo
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