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电磁波的波段命名

专家
2020-06-18 07:37:01    评分

 

我们这些搞通信的攻城狮,每天都在和电磁波打交道,经常看到例如C波段、L波段、Ku波段、Ka波段这样的命名。

 

大家有没有想过,这些波段名字,究竟是怎么来的呢?

 

 

图片7.png 

话说,C波段、L波段、Ku波段、Ka波段等,都属于我们常说的微波波段。微波,是整个电磁波的一部分。

 

微波波段的最早命名记录,可以追溯到二战时期。

 

大家都知道,德国人占领欧洲大陆之后,想通过空中闪击战让英国屈服。英国为了对抗德国的空袭,建立了大量的雷达站。

 

图片6.png 

二战时期的英国雷达

 

雷达,就是英文Radar的音译,源于radio detection and ranging的缩写,意思是"无线电探测和测距"。

 

最早用于搜索目的的雷达,电磁波波长是23cm(后来改为22cm),英国人将其定义为L波段。L,是英文“Long”的开头字母。L波段,也就是长波波段。

 

后来,工程师们又搞出了波长为10cm的雷达,定义为S波段。S,是“short”的开头字母。没错,S波段就是短波,比长波“短一点”的波。

 

再后来,3cm波长的雷达出现了。这种雷达专门用于火控(fire control)瞄准,所以被称为X波段。X,就是来自于瞄准镜的那个“准心”,也代表坐标上的某个点。

 

S波段和X波段的雷达,在军舰上被广泛使用。S波段雷达一般作为中距离的警戒雷达和跟踪雷达。X波段雷达一般作为短距离的火控雷达。

 

图片5.png 

二战时期,美国爱荷华级军舰上的雷达系统

SG Radar,就工作在S波段

 

为了结合X波段和S波段雷达的特点,科研人员搞出了波长为5cm的雷达,称之为C波段。C就是单词Compromise的开头字母,“结合”的意思。

 

眼瞅着英国人的雷达那么厉害,德国人也开始独立开发自己的雷达。

 

他们选择了1.5cm,作为自己雷达的中心波长。这一波长的电磁波,就被称为K波段(K = Kurtz,德语“短”的意思)。

 

很不幸的是,德国人发现K波段的电磁波很容易被水蒸气吸收,所以不能在雨雾天气使用。

 

 

 

为了避免这一问题,德国人开始使用比K波段更长或者更短的电磁波作为雷达工作波。

 

K波段波长略长的,叫做Ku波段(Ku,即英语K-under的缩写,意为在K波段之下)。比K波段波长略短的,叫做Ka波段(Ka,即英语K-above的缩写,意为在K波段之上)。

 

差点忘了,最早的雷达还大量使用过米波,被称为P波段(P为Previous的缩写,即英语“以往”的字头)。

 

后来,这些源于雷达的波段叫法,进一步延伸到卫星、微波、广播电视等通信领域,成为行业的惯用叫法。

 

基于这些波段叫法,IEEE(电气和电子工程师协会)进行了规范的统一,如下:

 

图片4.png 

 

更完整的微波波段规范版本:

 

 

图片3.png 

因为这种叫法混合了多种体系,非常繁琐且容易犯晕,所以,以北约为代表的欧美国家按字母表顺序,重新设计了一套新的命名系统予以替代。

 

新系统和旧系统的对应关系如下:

 

图片2.png 

 

下面这个图,可以看得更明白一些:

 

请翻转手机观看

 

图片1.png 

图片来自维基百科

 

如今,根据国家和地区的不同,人们对于波段的叫法仍然存在习惯上的差别,有的人喜欢用老式的叫法,也有的人喜欢新式的叫法。而且,对于具体的数值范围定义,也存在差异。

 

不过,相信随着时间的推移,这些叫法和定义会慢慢归于统一。

 

好啦,以上就是电磁波波段命名的由来,大家都搞明白了没?

 

 





关键词: 电磁波     波段     雷达    

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