我是靠谱客的博主 雪白手链,最近开发中收集的这篇文章主要介绍电磁学2——电磁波的频谱与应用一、电磁波的定义与特性二、电磁波根据频率分类:>3Hz三、工作中频带与波段的划分四、无线电波的传播分类:五、电磁波与机械波,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

电磁波频谱介绍目录

  • 一、电磁波的定义与特性
  • 二、电磁波根据频率分类:>3Hz
    • 1.无线电波:300M是1m
        •   1.1长波(低频):300K是1km
        •   1.2中波(中频):
        •    1.3短波(高频):
        •   1.4超短波(甚高频、米波):300M是1m
        •   1.5微波(包括分米波、厘米波、毫米波、亚毫米波):3G是1dm
        •    1.6什么是射频?
    • 2.红外线:
    • 3.可见光:
    • 4.紫外线:
    • 5.X射线及γ射线:
  • 三、工作中频带与波段的划分与应用
    • VHF,甚高频,米波频带
    • UHF频带,特高频,分米波频带
    • 蜂窝移动:2G、3G、4G、5G
    • WLAN频段、802.11频段
    • ISM频段
  • 四、无线电波的传播分类:
    • 1.地波:
    • 2.天波(或称电离层反射波):
    • 3.视线传播:
  • 五、电磁波与机械波
    • 1.生活中的声波:
    • 2.机械波与电磁波区别
    • 3.机械波与电磁波联系

一、电磁波的定义与特性

频率单位换算:1THz=1000GHz,1GHz=1000MHz,1MHz=1000KHz,1KHz=1000Hz

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

二、电磁波根据频率分类:>3Hz

在这里插入图片描述
电磁波频率从低到高或波长由高到低如下:
无线电波(长波、中波、短波、超短波、微波…)、红外线、可见光(nm级别)、紫外线、射线

1.无线电波:300M是1m

频率3Hz~3000GHz,波长从千米到毫米的范围

  1.1长波(低频):300K是1km

频率30KHz-300KHz,波长10km-1km

  1.2中波(中频):

频率300KHz-3000KHz,波长1000m-100m
——广播信号AM:535k-1605KHz
长波AM收音机= 148.5 kHz - 283.5 kHz(LF)
中波AM收音机= 525 kHz - 1710 kHz(MF)
短波AM收音机= 3 MHz - 30 MHz(HF)

   1.3短波(高频):

频率3MHz~30MHz,波长100m-10m

  1.4超短波(甚高频、米波):300M是1m

频率30MHz-300MHz,波长10m-1m
——调频广播FM:88M-108MHz

  1.5微波(包括分米波、厘米波、毫米波、亚毫米波):3G是1dm

微波波段频率300MHz~3000GHz(或3THz)波长1m-0.1mm,微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”

频率300MHz~3GHz 波长1m-1dm的分米波
频率3GHz~30GHz 波长1dm-1cm的厘米波
频率30GHz~300GHz 波长1cm-1mm的毫米波
频率300GHz~3000GHz(或3THz) 波长1m-0.1mm的亚毫米波

   1.6什么是射频?

射频技术:研究通过高频电流产生高频电磁波(高频电磁波具有远程传输能力),即达到300kHz~3000GHz的电磁波(只有大致范围),包括电磁波中的无线电波中的中波、短波、超短波和微波
在这里插入图片描述
低频电流:每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,例如:我国电网频率:50Hz
高频电流:每秒变化大于10000次的交流电称为高频电流,例如:射频电流

2.红外线:

频率介于微波与可见光之间的电磁波

3.可见光:

频率380THz~750THz,波长一般在780~400nm之间

4.紫外线:

波长400nm~10nm

5.X射线及γ射线:

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

三、工作中频带与波段的划分与应用

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

VHF,甚高频,米波频带

VHF频带范围为30~300MHz,无线电波波长为10~1m
Very High Frequency

UHF频带,特高频,分米波频带

UHF频带范围为300~3000MHz,无线电波长为1m~1dm
Ultra High Frequency

蜂窝移动:2G、3G、4G、5G

注:蜂窝网络中的几G代表第几代通信技术

——3G频段:1880MHz-1900MHz和2010MHz-2025MHz。四种标准:CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX
——4G频段:1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz。——150Mbps
——5G频段:3300-3400MHz(原则上限室内使用)、3400-3600MHz和4800-5000MHz。——10Gbps

WLAN频段、802.11频段

注:蜂窝网络中的几G代表第几代通信技术
=2.4GHz频段+5GHz频段
=2.4G频段+5.2G频段附近+5.8G频段附近
=2.4~2.4835GHz+5.15~5.35GHz+5.725~5.875GHz

WIFI5: 双频路由器支持5GHz频段与2.4GHz,理论433Mbps~1Gbps
WIFI6: 并不是频率的提高,但可以允许与多达8个设备通信,理论9.6Gbps

ISM频段

ISM频段,此频段主要是开放给工业、科学、医学三个主要机构使用,该频段是依据美国联邦通讯委员会(FCC)所定义出来,并没有所谓使用授权的限制。

ISM波段,全称Industrial, Scientific and Medical band,即工业、科学和医疗频段,是指在特定的频段内,无需取得电信经营许可即可使用的频率段。这些频段被指定为无证照频率,也称为自由频段或免费频段。这些频段通常用于低功率短距离无线电通信和无线数据传输应用,如WiFi、蓝牙、无线电频段识别(RFID)等设备都可以在ISM频段内运作。ISM波段在不同国家和地区的具体频率范围可能会有所不同,但主要在2.4 GHz、5.8 GHz和915 MHz三个频段。这些频段是经过国际协商和标准化的,为了防止相互干扰而保留的。
在这里插入图片描述

四、无线电波的传播分类:

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:

频率2MHz以下,有一定的绕射能力

2.天波(或称电离层反射波):

频率在2MHz~30MHz的高频电磁波,一次反射4000km

3.视线传播:

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

五、电磁波与机械波

1.生活中的声波:

人的说话的频率:50-500Hz
人耳能听到的频率:20-20000Hz
超声波的:频率高于20000Hz(赫兹)的声波,例如:B超
次声波:频率很低,在20Hz以下,同样频率低能传很远,例如:自然灾害

2.机械波与电磁波区别

机械波:
1.机械振动在介质中的传播称为机械波,例如水波、声波、地震波
2.在不同介质中传播速度不同,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,例如人的声音

电磁波:
1.电磁振荡产生,例如各种频率电磁波
2.以光速进行传播,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,可以传的很远

3.机械波与电磁波联系

相同点:物理性质折射、反射等是一致的,描述物理量一致
波一旦发出,在某个时间点波到达接收的位置,
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,电磁波传输可能会有多径效应,如同声音传输中的回声叠加本来的声音

最后

以上就是雪白手链为你收集整理的电磁学2——电磁波的频谱与应用一、电磁波的定义与特性二、电磁波根据频率分类:>3Hz三、工作中频带与波段的划分四、无线电波的传播分类:五、电磁波与机械波的全部内容,希望文章能够帮你解决电磁学2——电磁波的频谱与应用一、电磁波的定义与特性二、电磁波根据频率分类:>3Hz三、工作中频带与波段的划分四、无线电波的传播分类:五、电磁波与机械波所遇到的程序开发问题。

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