微波特點及其應用

微波特點及其應用第一頁，共三十七頁，2022年，8月28日電磁波譜中介于無線電波與紅外線之間的波段。屬于無線電波中波長最短即頻率最高的波段。微波的波長遠遠小于普通無線電波的波長。通常：波長1米～1毫米，頻率300MHz～300GHz。(中國:1米-1毫米,美國:30厘米-0.3毫米)分為：米波、厘米波和毫米波。有時用一些特定字母來代表微波中的某一波段。微波的基本概念第二頁，共三十七頁，2022年，8月28日（a）波長短，易于實現(xiàn)窄波束定向通信；主要特點

C=λf波長短易于實現(xiàn)定向發(fā)射；雷達利用無線電波的反射測定目標的位置；波束角目標的方向。微波的特點與應用第三頁，共三十七頁，2022年，8月28日天線方向圖雷達工程=3cm,D=84cm =10m,D=280m（困難?。?波束角（可以相當精確定位）第四頁，共三十七頁，2022年，8月28日老的P－波段=新的A/B波段老的L－波段=新的C/D波段老的S－波段=新的E/F波段老的C－波段=新的G/H波段老的X－波段=新的I/J波段老的K－波段=新的K波段最早的米波雷達稱P-波段雷達(Previous)；標準搜索雷達波長23cm，稱L-波段(Long，22～50cm)；更短波長雷達(10cm)，稱S-波段（Short，比標準L波段短的意思）；火控雷達波長3cm，稱X-波段（生活中X通常用來指定和標示地點）；搜索雷達和火控雷達的折衷波長的雷達稱C-波段(Compromise是折衷的意思)；德國人發(fā)展更短波長的雷達（1.5cm），德國人稱K－波段雷達(Kurtz，德語“短”)；K－波段雷達在雨天和霧天無法使用，戰(zhàn)后為Ka(K－above)和Ku(K－under)；新老雷達波段代碼第五頁，共三十七頁，2022年，8月28日雷達頻段標稱頻率HF3～30MHzVHF30～300MHzUHF300～1000MHzL1～2GHzS2～4GHzC4～8GHzX8～12GHzKu12～18GHzK18～27GHzKa27～40GHzV40～75GHW75～110GHzmm110～300GHz第六頁，共三十七頁，2022年，8月28日（b）頻率高、頻帶寬、信號容量大；信道傳遞某種信息所必須的頻帶寬度人耳能聽到的聲音頻帶范圍約20-20000Hz聽懂語言300-3400Hz相當逼真?zhèn)鬟f語言和音樂16Hz～15kHz傳送電視圖象和聲音我國8MHz頻帶多路通訊信道中心頻率（載波頻率）必須是被傳遞信息頻帶寬度（基帶帶寬）的幾十至上百倍渡越時間、趨膚效應、輻射效應。微波的特點與應用第七頁，共三十七頁，2022年，8月28日（c）穿透電離層（電離層距地高約84km）；視距傳播傳輸距離依賴于天線高度長波：沿地球彎曲表面?zhèn)鞑ィǖ夭ǎ┲胁ㄟ^渡到短波，地波衰減增大短波：60-300公里電離層的折射（天波）超短波和微波：視距直線傳播（空間波穿透電離層）限制作用范圍到所需區(qū)域，減少干擾中繼通信、衛(wèi)星通信、天文觀測、深空探測微波的特點與應用第八頁，共三十七頁，2022年，8月28日（d）量子特性低功率電平下明顯

（能級躍遷、熱效應量子能量范圍：10-5~10-2電子伏）超低溫、低電平量子特性成為決定過程本質(zhì)的主要因素：一些大分子振動和轉(zhuǎn)動造成的能級超精細結(jié)構(gòu)，接近絕對零度時每個自由度具有的能量，落在微波量子的能量范圍內(nèi)波粒二象性h是普郎克常數(shù)，f是頻率。微波的特點與應用第九頁，共三十七頁，2022年，8月28日（a）雷達：軍用、民用（防撞、測速、氣象）（b）電子戰(zhàn)(EW

)：偵察、欺騙、干擾、摧毀（c）無線通信：衛(wèi)星通信與導航、微波中繼通信（d）微波能：和平利用……主要應用領(lǐng)域第十頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.3微波的應用軍事應用：雷達目標跟蹤、導彈制導、火炮瞄準、測量、預警通訊點對點（保密）電子對抗干擾和抗干擾

微波武器微波炮、微波彈、微波武器平臺(集雷達偵察與火控制導、超強干擾和定向能攻擊于一體的多功能電子對抗平臺)

第十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日

民用雷達氣象、導航、汽車防撞、遙感通訊中繼通信、多路通信、衛(wèi)星通信、廣播電視微波加熱應用食物制作（微波爐）、材料烘干（干燥機）、消毒（牛奶、醫(yī)用）、微波治療（癌癥、前列腺疾病和理療等）第十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日

科學研究：

加速器核醫(yī)學、對撞機等等離子體加熱核聚變能源射電天文觀測微波與物質(zhì)相互作用材料的微波處理燒結(jié)、合成、改性微波化學加速反應過程微波生物效應改變生物成長過程第十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日歷史的腳步最早的微波傳輸實驗--1931第十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日Hertz1913Marconi1901

電真空管1908第十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日最早的火控雷達最早的微波集成電路（64-68，TI公司研制）第十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日GJL-861交通管制雷達精密跟蹤雷達J-231中程警戒雷達具有良好的反隱身能力和抗反

輻射導彈能力；工作可靠性高，集成化和固態(tài)化程度高；自動化程度高，操作簡單，環(huán)境舒適及機動性強；雷達錄取數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)通訊進入雷達情報網(wǎng)。技術(shù)指標距離探測方位

大于等于260KM

方位探測距離

0度-360度連續(xù)工作時間

大于12小時環(huán)境溫度

零下40度-50度

相對濕度

95-98%(30度）接收機噪聲系數(shù)

小于等于3dB接收機中頻帶寬

150±50kHz天線轉(zhuǎn)速

0.5-4r/min第十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日SMART-Lisa3-D,D-Band,fullyautomaticvolumesearchradar.LW082D,L-BandRadarforlongrangeairandsurfacesurveillance.

第十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日電子戰(zhàn)

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電子偵察機第十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日美軍EP－3白羊座電子情報偵察機第二十頁，共三十七頁，2022年，8月28日EP-3E乘員24名，典型情況下，EP-3E有3個飛行員（EP-3E長達12小時的滯空時間需要兩組飛行員換班），1個領(lǐng)航員，3名戰(zhàn)術(shù)評估人員和1個飛行工程師。剩余的人員是電子戰(zhàn)裝備操作員，技術(shù)專家和機械師。EP-3E的電子戰(zhàn)人員由有以下幾部分組成：電子戰(zhàn)任務指揮官ElectronicWarfareMissionCommander(EWMC)電子戰(zhàn)機長ElectronicWarfareAircraftCommander(EWAC)資深評估員SeniorElectronicWarfareTacticalEvaluator(SEVAL)電子戰(zhàn)操作員ElectronicWarfareOperator(EWOP)技術(shù)參數(shù)：4臺艾利遜T56-A-15渦輪螺旋槳發(fā)動機，每臺功率3,661Kw；機長35.61m、機高10.27m、翼展30.38m；最大起飛重量64,410Kg；最大時速701Km/h@4,570m；巡航速度333Km/h。第二十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日

EP-3電子情報偵察機是在P-3奧立安反潛巡邏機基礎(chǔ)上改進的，用于取代洛克希德EC-121星座電子情報偵察機。首批EP-3A白羊座使用P-3A改裝，去掉尾部的磁異常探測針，安裝了一些電子分析裝置和附加的雷達天線罩，但還沒有安裝機腹下的圓形雷達。1969年，又使用P-3B改裝了兩架EP-3B，在1975年，在P-3C基礎(chǔ)上又改裝了10架EP-3E白羊座II，原先的兩架EP-3B也升級到EP-3E標準。這12架EP-3E都交付到部署在關(guān)島的VQ-1特種航空偵察中隊和西班牙洛塔航空站的VQ-2特種航空偵察中隊。日本川崎也用P-3C改裝成EP-3裝備日本海上自衛(wèi)隊。EP-3E與原來的P-3C相比，機上的反潛設(shè)備統(tǒng)統(tǒng)拆除，取而代之的是分析雷達信號的電子設(shè)備安裝在EP-3E飛機上新型電干設(shè)備包括：聯(lián)合技術(shù)實驗室的ALQ-110信號收集系統(tǒng)、ALD-8無線電方向探測器、ALR-52自動頻率測量接收機、ALR-60多路無線電通訊錄音裝置。在外觀上EP-3E飛機和P-3飛機的不同之處是前機身下有1個圓形雷達罩，機身上、下各有1個長方形黑色天線罩。這些飛機的任務是搜集、儲存和分析由雷達和無線電設(shè)備發(fā)出的信號。美國海軍VQ-1特種航空偵察中隊的EP-3E經(jīng)常從日本起飛，沿我國海岸線飛行，搜集我國防空雷達和通訊系統(tǒng)的電磁波頻率、信號特征，獲得這些情報后，便可以利用在識別、干擾、破譯等用途中。

第二十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日電子戰(zhàn)

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空中預警機“預警機”又叫“空中指揮預警飛機”，被譽為“信息化條件下空軍戰(zhàn)斗力的倍增器”，是一種集指揮、控制、通信和情報功能于一體的高技術(shù)裝備。在現(xiàn)代條件下，如果沒有預警機就很難有效地組織大規(guī)?？諔?zhàn)。因此，有人形象地把預警機稱為信息化條件下作戰(zhàn)的“空中領(lǐng)袖”。第二十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日美軍E－2C預警機第二十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日美國諾斯羅普公司推出最新型E-2D預警機第二十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日俄羅斯A-50“中堅”預警機70年代末開始研制，雷達探測距離400-600公里），在飛機頭部有空中加油受油管，頭部整流罩內(nèi)有氣象雷達，頭錐下后方雷達罩內(nèi)估計是地形測繪雷達，機翼上突起的天線罩內(nèi)為衛(wèi)星天線，機身腹部前后兩側(cè)的天線罩內(nèi)為電子對抗監(jiān)視天線。垂尾根部有輔助動力裝置進氣口，尾部有天線罩。翼尖有電子偵察艙，艙的外側(cè)有大氣采樣口用于監(jiān)測核、生、化污染。

第二十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日臺灣空軍目前擁有6架E-2C預警機第二十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日中國海上霸王預警機改型運八雙機編隊第二十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日在運八機體上改進而成的KJ200預警機第二十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日鷹擊－91超音速反輻射導彈（仿俄羅斯KR1,計劃由SU30K、JH7攜帶。射程>150公里,發(fā)射重量700公斤,彈頭重量>110公斤,長度4.7米,直徑0.36米)航天部三院：拳頭產(chǎn)品是鷹擊系列反艦導彈和紅鳥系列巡航導彈，包攬除上游系列外所有反艦導彈的研制。第三十頁，共三十七頁，2022年，8月28日電子戰(zhàn)

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高能微波摧毀第三十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日軍用高功率微波武器

--HPM可選擇：在不殺傷敵人和平民操作者的情況下破壞計算機、軍事設(shè)備以及其它電子設(shè)備，提供了一種新的干擾手段；徹底摧毀?。?！寬波束，有效距離較短，近期還不能在天基武器系統(tǒng)中使用。頻率可高達100GHz，能同時具有熱和電子學的效應，是激光武器的很好補充，與各種材料發(fā)生作用時產(chǎn)生不同類型的破壞。第三十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日無線通信

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衛(wèi)星通信與導航

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微波接力通信

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移動通信……第三十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日一般由6個分系統(tǒng)組成：（1）天線分系統(tǒng)。地面站的天線面向通信衛(wèi)星，其直徑一般是10.3米，由天線本身，饋電部分，跟蹤部分和驅(qū)動部分組成。（2）發(fā)射分系統(tǒng)。將音頻和視頻信號調(diào)制到工作波段的載波上，經(jīng)大功率放大后，經(jīng)天線發(fā)向衛(wèi)星。（3）接收分系統(tǒng)。接收來自衛(wèi)星的信號，經(jīng)放大和檢波后，再發(fā)送到終端系統(tǒng)。（4）終端分系統(tǒng)。由載波電話、電視終端、傳真終端和數(shù)據(jù)終端組成。（5）通信監(jiān)控分系統(tǒng)。負責對地面站內(nèi)的各種設(shè)備進行監(jiān)視、控制和定期測試。（6）電源分系統(tǒng)。為地面站設(shè)備提供電源。衛(wèi)星通信上行站散射通信（戰(zhàn)略后備通信系統(tǒng)）通信衛(wèi)星地面站第三十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日

衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)是為艦船、車輛、飛機、邊遠地區(qū)用戶提供通信手段的一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，對解決大量稀路由通信地區(qū)的通信、客運、貨運、海運、旅游、航空、搶險救災、野外勘探、公安偵察、部隊調(diào)動等等移動載體的“動中通”業(yè)務，甚至個人全球通信業(yè)均具有舉足輕重的作用和靈活獨到的優(yōu)勢。同一般的地面移動通信系統(tǒng)如蜂窩電話、專業(yè)化移動無線電裝置、第二代無繩電話和未來的個人網(wǎng)絡相比，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)在覆蓋范圍方面存在著截然不同的特點。行進中的移動用戶可能穿越若干個地面蜂窩單元，但它不可能跨出一個衛(wèi)星單元；另外，地面系統(tǒng)非常適合于城市及主要公路沿線的移動系統(tǒng)，而衛(wèi)星移動通信不僅包容了地面系統(tǒng)的有效覆蓋范圍，又把觸角延伸到海陸空的任何地區(qū)。自從國際海事衛(wèi)星組織開發(fā)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)以來，經(jīng)過20年的發(fā)展，它與衛(wèi)星通信的其它業(yè)務相輔相成，已經(jīng)延伸到海洋、陸地和空中的許多地方。目前，高軌道同步衛(wèi)星在區(qū)域性移動通信中扮演了很好的角色，五花八門的中低軌道衛(wèi)星移動通信方案相繼問世，有些方案已經(jīng)或正在變成現(xiàn)實。一個衛(wèi)星移動通信業(yè)務遍及全球的時代不再是遙遠的事情。衛(wèi)星移動通信第三十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日

GPS系統(tǒng)的特點1、全球，全天候工作。能為用戶提供連續(xù)，實時的三維位置，三維速度和精密時間。不受天氣的影響。

2、定位精度高。

單機定位精度優(yōu)于10米，采用差分定位，精度可達厘米級和毫米級。3、功能多，應用廣。

隨著人們對GPS認識的加深，GPS不僅在測量，導航，