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1、卫星通信基础知识第一节电磁波常识一、电磁波振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。山收音机收到的无线电广播信号，山电视机收到的高频电视信号，医院巴物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。二、电磁波的频率、波长人们用频率、波长和波速來描述电磁波的性质。频率是指在单位时间内电场强度矢最E（或磁场强披矢最H）进行完全振动的次数，通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用X表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v表示。频率
2、f,波长右和波速v之间满足如下关系：v=Xf如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz,在国际单位制中,波速的单位是R1/S（米/秒），波长的单位是m（米），频率的单位是Hz对于无线电信号，它属于电磁波,它的传播速度为光速，即毎秒约前进30丿j公里。例如：对于一个频率为98MHz的调频广播节冃，其波长为300,000,000米除98,000,000Hz,等于3.06米。不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在300GHz（1GHz=1
3、09Hz）以卜-的波称为无线电波，主要用于广播，电视或其他通讯。频率在3x1011Hz-4x1014HzZ间的波称为红外线，它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.84x1014HZ-7.69x1014Hz之间的波为可见光,它能引起人们的视觉,频率在8x1014Hz-3x1017Hz之间的波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒,频率在3x1017Hz-5x1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，在原子核物
4、理屮还有频率为1018Hz-1022Hz以上的射线，其穿透能力就更强了。三、波段与频道山于利用频率可以计算出波长，一个频率范围将对应一个波长范围，所以频段与波段具育同样的意思。两个叫法是对应的，也是通用的，在电视广播领域中，更多使用波段。微波是指波长在微米级的无线电信号。按照波长和用途不同，人们把无线电波又分成许多波段，如表"所示。表行无线电波波段的划分名称英文波长范围频率范围极低频（极长波）100000Km〜lOOOOKm3Hz〜30Hz超低频（超长波）10000Km〜1000Km30Hz〜300Hz特低频（待
5、长波）ULF1000Km-100Km300Hz〜3000Hz其低频（共长波）VLF100Km-10Km3KHz〜30KHz低频（长波）LF10000m—1000m30KHz、300KHz中频（中波）MF1000m—100m300KHz〜3000KHz高频（短波）HF100m〜10m3MHz〜30MHz莫高频（米波）VHF10m—1m30MHz〜300MHz特高频（分米波）UHF10dm〜1dm300MHz-3000MHz生超高频（厘米波）微SHF10cm~1cm3GHz〜30GHz波极高频（亳米波）EHF10mm
6、-1mm30GHz〜300GHz至高频（亚毫米波）0.3nm—1um300GHz〜1000GHz频道是指传送一个信号源节H所使用的频率（或波长）范围。通常一个频段（或波段）能够再分成多个频道。当电磁波在空间传播时,其电场强度矢戢E的方向具有确定的规律,这种现象称为电磁波的极化。在均匀无限空间中传播的电磁波是一种横波，其电场欠最E、磁场强度矢最H和波的传播方向三者Z间，两两互相垂宣，常用电场强度矢量E的变化來代表电磁波的变化。极化方式即卫星电视信号的电磁场的振动方向的变化方式。按照极化方式的不同，电磁波可分为线极化
7、波和圆极化波等各种不同的类型。所谓线极化波就是其电场强度矢最E沿一定幷度方向的波，当E与地面垂直时，称为垂直极化波：当E与地血平行时，称为水平极化波。考虑到发射犬线和接收天线的架设方便，减少重影,以及避开其他电波的干扰等因索，一般:垂直极化波大多用于中波广播、移动通讯、卫星电视广播等，水平极化波大多用于矩波广播、地面电视广播、调频广播和卫星电视广播等。五、Ku波段卫星通信波段及其特点卫星通信使用微波频段300MHZ-30GH乙采用高频信号的H的是保证地血上发射的电磁波能够穿透电离层到达卫星。在卫星通信中,不同的卫
8、星,或者同一颗卫星上的转发器所使用的频率范用不同，不同频率范］节旳不同的代号。如3.95・5.85GHz频率范围的代号是C,该频率范用简称C波段:12.24-18GHz频率范圈的代号是Ku,该频率范围简称Ku波段。项II卫星通信所用的电磁波4：12.24-18GHz频率范用，属于微波范围的Ku波段，极化方式为垂直线极化。六、同步通信卫星简介山于电视信号属于微波信号，早期的
