电磁波的频谱与应用

频率单位换算&＃xff1a;1THz&＃61;1000GHz,1GHz&＃61;1000MHz,1MHz&＃61;1000KHz,1KHz&＃61;1000Hz

电磁波是空间传播的交变电磁场
频率低、波长长&＃xff1a;衰减少、绕射强、能量低
频率高、波长短&＃xff1a;衰减快、透射强、能量高

电磁波频率从低到高或波长由高到低如下&＃xff1a;
无线电波&＃xff08;长波、中波、短波、超短波、微波…&＃xff09;、红外线、可见光&＃xff08;nm级别&＃xff09;、紫外线、射线

1.无线电波&＃xff1a;

频率3Hz~3000GHz,波长从千米到毫米的范围

  1.1长波(低频)&＃xff1a;

频率30KHz-300KHz,波长>1000m

  1.2中波&＃xff08;中频&＃xff09;&＃xff1a;

频率300KHz-3000KHz,波长1000m-100m
——广播信号AM:535k-1605KHz
长波AM收音机&＃61; 148.5 kHz - 283.5 kHz&＃xff08;LF&＃xff09;
中波AM收音机&＃61; 525 kHz - 1710 kHz&＃xff08;MF&＃xff09;
短波AM收音机&＃61; 3 MHz - 30 MHz&＃xff08;HF&＃xff09;

   1.3短波&＃xff08;高频&＃xff09;&＃xff1a;

频率3MHz&＃xff5e;30MHz&＃xff0c;波长100m-10m

  1.4超短波&＃xff08;甚高频、米波&＃xff09;&＃xff1a;

频率30MHz-300MHz&＃xff0c;波长10m-1m
——调频广播FM&＃xff1a;88M-108MHz

  1.5微波&＃xff08;包括分米波、厘米波、毫米波&＃xff09;&＃xff1a;

频率300MHz~3000GHz&＃xff08;或3THz&＃xff09;波长1m-0.1mm&＃xff0c;微波频率比一般的无线电波频率高&＃xff0c;通常也称为“超高频电磁波”

注&＃xff1a;蜂窝网络中的几G代表第几代通信技术
——应用&＃xff1a;蜂窝网络&＃xff08;3G、4G、5G&＃xff09;与无线网络&＃xff08;WIFI&＃xff09;
——3G频段&＃xff1a;1880MHz-1900MHz和2010MHz-2025MHz。四种标准&＃xff1a;CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX
——4G频段&＃xff1a;1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz。——150Mbps
——5G频段&＃xff1a;3300-3400MHz&＃xff08;原则上限室内使用&＃xff09;、3400-3600MHz和4800-5000MHz。——10Gbps
——WIFI5: 双频路由器支持5GHz频段与2.4GHz&＃xff0c;理论433Mbps~1Gbps
——WIFI6: 并不是频率的提高&＃xff0c;但可以允许与多达8个设备通信&＃xff0c;理论9.6Gbps

   1.6什么是射频&＃xff1f;

射频技术&＃xff1a;研究通过高频电流产生高频电磁波&＃xff08;高频电磁波具有远程传输能力&＃xff09;&＃xff0c;即达到300kHz&＃xff5e;300GHz的电磁波(只有大致范围)&＃xff0c;包括电磁波中的无线电波中的中波、短波、超短波和微波

低频电流&＃xff1a;每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流&＃xff0c;例如&＃xff1a;我国电网频率&＃xff1a;50Hz
高频电流&＃xff1a;每秒变化大于10000次的交流电称为高频电流&＃xff0c;例如&＃xff1a;射频电流

2.红外线&＃xff1a;

频率介于微波与可见光之间的电磁波

3.可见光&＃xff1a;

频率380THz~750THz&＃xff0c;波长一般在780&＃xff5e;400nm之间

4.紫外线&＃xff1a;

波长400nm&＃xff5e;10nm

5.X射线及γ射线&＃xff1a;

波长小于1nm
医院拍片子的x射线&＃xff0c;CT可以看成很多x光得到更立体的片子
“伽玛刀”能量很大&＃xff0c;可以精确杀死人体内的有害细胞

VHF频带

VHF频带范围为30&＃xff5e;300MHz&＃xff0c;无线电波波长为10&＃xff5e;1m
因此VHF又称为米波频带
VHF是指甚高频段无线电波
Very High Frequency

UHF频带

UHF频带范围为300&＃xff5e;3000MHz&＃xff0c;无线电波长为1m&＃xff5e;1dm
因此UHF又称为分米波频带
UHF是指特高频段无线电波&＃xff0c;Ultra High Frequency

2.4G、5G频段

2.4G频段&＃xff1a;2.400GHz~2.4835GHz之间
5G频段&＃xff1a;一般有5.2G频段附近、5.8G频段附近

频率低于100kHz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输

1.地波&＃xff1a;

频率2MHz以下&＃xff0c;有一定的绕射能力

2.天波&＃xff08;或称电离层反射波&＃xff09;&＃xff1a;

频率在2MHz~30MHz的高频电磁波&＃xff0c;一次反射4000km

3.视线传播&＃xff1a;

频率高于30MHz,提高天线高度从而增大视线距离&＃xff08;与提高天线尺寸是为了接收低频不同&＃xff09;&＃xff0c;增加中继站&＃xff0c;例如&＃xff1a;移动通信中的信号塔

1.生活中的声波&＃xff1a;

人的说话的频率&＃xff1a;50-500Hz
人耳能听到的频率&＃xff1a;20-20000Hz
超声波的&＃xff1a;频率高于20000Hz&＃xff08;赫兹&＃xff09;的声波&＃xff0c;例如&＃xff1a;B超
次声波&＃xff1a;频率很低&＃xff0c;在20Hz以下&＃xff0c;同样频率低能传很远&＃xff0c;例如&＃xff1a;自然灾害

2.机械波与电磁波区别

机械波&＃xff1a;
1.机械振动在介质中的传播称为机械波&＃xff0c;例如水波、声波、地震波
2.在不同介质中传播速度不同&＃xff0c;真空无法传播
3.可以是横波和纵波
4.机械振动衰弱速度非常非常快&＃xff0c;例如人的声音

电磁波&＃xff1a;
1.电磁振荡产生&＃xff0c;例如各种频率电磁波
2.以光速进行传播&＃xff0c;可以在真空中传输
3.只能是横波
4.电磁波的衰弱相对较小&＃xff0c;可以传的很远

3.机械波与电磁波联系

相同点&＃xff1a;物理性质折射、反射等是一致的&＃xff0c;描述物理量一致
波一旦发出&＃xff0c;在某个时间点波到达接收的位置&＃xff0c;
正常你收到如果只是直线传播的信号
由于信号经过的路径与时延不同&＃xff0c;电磁波传输可能会有多径效应&＃xff0c;如同声音传输中的回声叠加本来的声音