雷達波段

雷達波段

雷達波段(radar frequency band) 指雷達發射電波的頻率範圍。其度量單位是赫茲(Hz)或周/秒(C/s)。大多數雷達工作在超短波及微波波段,其頻率範圍在30~300000兆赫,相應波長為10米至1毫米,包括甚高頻(VHF)、特高頻(UHF)、超高頻(SHF)、極高頻(EHF)4個波段。在1吉赫頻率以下,由於通信和電視等占用頻道,頻譜擁擠,一般雷達較少採用,只有少數遠程雷達和超視距雷達採用這一頻段。高於15吉赫頻率時,空氣水分子吸收嚴重;高於30吉赫時,大氣吸收急劇增大,雷達設備加工困難,接收機內部噪聲增大,只有少數毫米波雷達工作在這一頻段。

基本信息

概述

美國海基x波段雷達美國海基X波段雷達

雷達行業中,以雷達工作頻率劃分為若干的波段,由低到高的順序是:高頻(HF)、甚高頻(VHF)、超高頻(UHF)、L波段、S波段、C波段、X波段、Ku波段、K波段和Ka波段。 非相控陣單雷達條件下,高頻(短波長)的波段一般定位更準確,但作用範圍短;低頻(長波)的波段作用範圍遠,發現目標距離大。

特性

一般雷達工作波段

3MHz~300GHz;

對應波長從1mm~100m;

光速為299792458m/s(約3×108 m/s)。

劃分原則

在同一波段內,下列某一條相同或相近:

電磁波的傳播特性;

目標反射特性;

雷達製造工藝;

發展

美國使用的無線電頻率表美國使用的無線電頻率表

最早用於搜尋雷達的電磁波波長為23cm,這一波段被定義為L波段(英語Long的字頭),後來這一波段的中心波長變為22cm。

當波長為10cm的電磁波被使用後,其波段被定義為S波段(英語Short的字頭,意為比原有波長短的電磁波)。

在主要使用3cm電磁波的火控雷達出現後,3cm波長的電磁波被稱為X波段,因為X代表座標上的某點。

為了結合X波段和S波段的優點,逐漸出現了使用中心波長為5cm的雷達,該波段被稱為C波段(C即Compromise,英語“結合”一詞的字頭)。

在英國人之後,德國人也開始獨立開發自己的雷達,他們選擇1.5cm作為自己雷達的中心波長。這一波長的電磁波就被稱為K波段(K=Kurtz,德語中“短”的字頭)。

“不幸”的是,德國人以其日爾曼民族特有的“精確性”選擇的波長可以被水蒸氣強烈吸收。結果這一波段的雷達不能在雨中和有霧的天氣使用。戰後設計的雷達為了避免這一吸收峰,通常使用比K波段波長略長(Ka,即英語K-above的縮寫,意為在K波段之上)和略短(Ku,即英語K-under的縮寫,意為在K波段之下)的波段。

最後,由於最早的雷達使用的是米波,這一波段被稱為P波段(P為Previous的縮寫,即英語“以往”的字頭)。

該系統十分繁瑣、而且使用不便。終於被一個以實際波長劃分的波分波段系統取代,這兩個系統的換算如下。

原P波段=現A/B波段
原L波段=現C/D波段
原 S波段=現E/F波段
原C波段=現G/H波段
原X波段=現I/J波段
原K波段=現K波段

影響因素

臨江l波段探空雷達現場安裝臨江l波段探空雷達現場安裝

雷達波段對探測目標的影響,主要考慮大氣衰減

大氣中的水蒸氣和是電磁波衰減的主要原因,當電磁波頻率小於1GHz時,大氣衰減可忽略。

水蒸氣引起的衰減峰值為22.24GHz(K波段),184GHz(或185GHz)。

氧氣引起的衰減峰值60GHz(V波段),118GHz(或120GHz)。

總的變化趨勢是,頻率越高,傳輸損耗受天氣影響越大。

標準劃分

中國頻率劃分方法

名稱 符號 頻率 波段 波長 傳播特性 主要用途
甚低頻 VLF 3-30KHz 超長波 1KKm-100Km 空間波為主 海岸潛艇通信;遠距離通信;超遠距離導航
低頻 LF 30-300KHz 長波 10Km-1Km 地波為主 越洋通信;中距離通信;地下岩層通信;遠距離導航
中頻 MF 0.3-3MHz 中波 1Km-100m 地波與天波 船用通信;業餘無線電通信;移動通信;中距離導航
高頻 HF 3-30MHz 短波 100m-10m 天波與地波 遠距離短波通信;國際定點通信甚
高頻 VHF 30-300MHz 米波 10m-1m 空間波 電離層散射(30-60MHz);流星余跡通信;人造電離層通信(30-144MHz);對空間飛行體通信;移動通信
超高頻 UHF 0.3-3GHz 分米波 1m-0.1m 空間波 小容量微波中繼通信;(352-420MHz);對流層散射通信(700-10000MHz);中容量微波通信(1700-2400MHz)
特高頻 SHF 3-30GHz 厘米波 10cm-1cm 空間波 大容量微波中繼通信(3600-4200MHz);大容量微波中繼通信(5850-8500MHz);數字通信;衛星通信;國際海事衛星通信(1500-1600MHz)
極高頻 EHF 30-300GHz 毫米波 10mm-1mm 空間波 在入大氣層時的通信;波導通信

歐洲標準

二戰後雷達的波段有三種標準,德國標準、美國標準和歐洲標準。由於德國和美國的標準提出的較早,現在大多數使用的是歐洲新標準:

波段 類型 波長[cm] 頻率[GHz]
A 米波 <0.25
B 米波 0.25-0.5
C 分米波 30-60 0.5-1
D 分米波 15-30 1-2
E 分米波 30-60 2-3
F 分米波 15-30 3-4
G 分米波 7.5-15 4-6
H 厘米波 4-5 6-8
I 厘米波 3-4 8-10
J 厘米波 1.5-3 10-20
K 厘米波 0.75-1.5 20-40
L 毫米波 0.5-0.75 40-60
M 毫米波 0.3-0.5 60-100

中國微波標準

中國有自己的雷達波段標準,而且不同於其他國家的劃分。

波段代號 標稱波長[cm] 頻率波長[cm] 波長範圍[cm]
L 22 1-2 30-15
S 10 2-4 15-7.5
C 5 4-8 7.5-3.75
X 3 8-12 3.75-2.5
Ku 2 12-18 2.5-1.67
K 1.25 18-27 1.67-1.11
Ka 0.8 27-40 1.11-0.75
U 0.6 40-60 0.75-0.5
V 0.4 60-80 0.5-0.375
W 0.3 80-100 0.375-0.3

部署

2012年11月14日,美澳聯合宣布,美軍將在澳大利亞安置功能強大的空軍C波段雷達和太空望遠鏡,作為其戰略轉向亞洲的一部分。美國高級官員稱,這是美國首次在南半球部署C波段雷達,將使美國更好地追蹤空間碎片及中國空間發射。

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