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无线电磁频谱划分频率和运用 ELF|SLF|ULF|VLF|LF|MF|HF|VHF|UHF|SHF|EHF

本文概述无线电磁频谱划分 ELF|SLF|ULF|VLF|LF|MF|HF|VHF|UHF|SHF|EHF的频率范围定义和运用范围。

一、无线电磁频谱频率划分定义

极低频 ELF (Extremely Low Frequency) : 3Hz-30Hz

超低频 SLF (Super Low Frequency) : 30Hz-300Hz

特低频 ULF (Ultra Low Frequency) : 300Hz-3kHz

甚低频 VLF (Very Low Frequency)  : 3kHz-30KHz

低频 LF ( Low Frequency) :  30kHz-300KHz

中频 MF (Medium Frequency)  : 300KHz-3MHz

高频 HF (High Frequency)  : 3MHz-30MHz

甚高频 VHF (Very High Frequency)  : 30MHz-300MHz

特高频 UHF (Ultra High Frequency)  : 300MHz-3GHz

超高频 SHF (Super High Frequency) :  3GHz-30GHz

极高频 EHF (Extremely High Frequency)  : 30GHz-300GHz

低频到高频无线电磁频谱频率划分定义图

低频到高频无线电磁频谱频率划分定义图

二、电磁频谱特征

电磁频谱的特征是信号可以携带的传播特征和信息量。一般来说,使用较高频率发送的信号具有较短的传播距离,但具有较高的数据承载能力。光谱的这些物理特性限制了任何特定波段适用的应用范围。一些频谱(例如在(UHF)频带300-3000mhz)已知适合于各种各样的服务,并且需求量很大。

有两种重要的传输类型需要理解:模拟和数字。模拟信号传输信息(声音、视频或数据)以连续波传播,其强度和频率直接随源处物理量的变化而变化。数字信号传输信息被转换成1和0,它们被格式化并作为电脉冲发送。使用数字信号的优点包括更高的精度、减少噪音(不需要的信号)和增加发送信息的容量。

模拟信号

以连续波传播强度和频率变化

数字信号

以电脉冲的形式传播 更精确,干扰更小

电磁频谱是一种有限的自然资源。谱波自然地向四面八方传播。发射机可以被聚焦以将其信号传输到单个指定位置。同样地,接收机可以被聚焦以最大化信号接收。接收天线仍然可以检测可能干扰预期信号接收的非预期信号。为了避免信号干扰问题,多个用户不能在同一频率、同一方向同时发射无线电信号。一旦一个用户停止在一部分频谱上传输信号,另一个用户就可以立即重新使用它。频谱是稀缺的;在任何给定的时间和地点,一个频率的使用就排除了它用于任何其他目的。

三、NASA对电磁频谱的运用

VLF: 甚低频“哨声”的动态光谱仪。

LF:  立体波(SWAVES)利用无线电成像来研究日冕物质抛射。

MF: 非定向信标利用中频无线电频率向飞机传送方向信息。改进无定向信标技术。

HF: QuickScat散射测量卫星捕捉地球上的海风模式图像。

VHF: 利用甚高频波段来研究海冰的厚度。

UHF: 使用超高频系统作为语音通信系统的备份。

SHF: 国防卫星通信系统卫星星座利用自聚焦频率为军方和政府传递重要信息。

EHF: 威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的任务是通过制作各种天空地图来发现宇宙的几何学、内容和演化。

Infraed:GOS卫星使用臭名昭著的技术来观察和跟踪飓风路径。

UV:太阳和日光层天文台正在研究太阳——从核心到外日冕再到外风。

X-ray: GOS卫星使用X射线成像仪(SXI)拍摄和研究太阳。

Gamma Ray/Cosmic Ray: 扫描不是利用伽马射线或宇宙射线来研究宇宙,而是利用X射线来研究伽马射线和宇宙射线。

电磁频谱由电磁辐射的所有频率组成,电磁辐射以波的形式传播能量并在空间中传播。较长的波长和较低的频率组成了无线电频谱。较短的波长和较高的频率组成了光谱。我们所能看到的光谱部分称为可见光谱,然而利用许多工具,使我们能够以某种方式利用电磁光谱的几乎每一个单一成分进行通信和创建图像。

EMC电磁兼容就是为了保证以上各运用频率段不会受到人类自生产的电子产品的影响,随着5G商用,运用频率高达5GHz,谐波频率可以达10倍频以上,这对其他电子器件的影响范围是巨大且不可避免的,所以开展电磁兼容测试规定各行业电子产品的EMI干扰最大幅度,并让其自身接受该幅度的影响,保证各电子器件产品能正常工作。

3G四种标准和频段:CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX,1880MHz-1900MHz和2010MHz-2025MHz。

4G的频率和频段是:1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz。

5G的频率和频段频段:3300-3400MHz(原则上限室内使用)、3400-3600MHz和4800-5000MHz

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