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波段的由来及区分

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在雷达行业中,以雷达工作频率划分为若干的波段,由低到高的顺序是:高频(HF)、甚高频(VHF)、超高频(UHF)、L波段、S波段、C波段、X波段、Ku波段、K波段和Ka波段。微波波段的命名记录,可以追溯到二战时期。

由于最早的雷达使用的是米波,这一波段被称为P波段(P为Previous的缩写,即英语“以往”的字头)。

最早用于搜索目的的雷达,电磁波波长是23cm(后来改为22cm),英国人将其定义为L波段。L,是英文“Long”的开头字母。L波段,也就是长波波段。后来,工程师们又研制出了波长为10cm的雷达,定义为S波段。S,是“short”的开头字母。S波段就是短波,意为比原有波长短的的波。再后来,3cm波长的雷达出现了。这种雷达专门用于火控(fire control)瞄准,所以被称为X波段。X,就是来自于瞄准镜的那个“准心”,也代表坐标上的某个点。S波段和X波段的雷达,在军舰上被广泛使用。S波段雷达一般作为中距离的警戒雷达和跟踪雷达。X波段雷达一般作为短距离的火控雷达。为了结合X波段和S波段的优点,逐渐出现了使用中心波长为5cm的雷达,该波段被称为C波段,C即单词Compromise的开头字母,“结合”的意思。

在英国人之后,德国人也开始独立开发自己的雷达,他们选择了1.5cm,作为自己雷达的中心波长。这一波长的电磁波,就被称为K波段(K 是 Kurtz,德语“短”的意思)。“不幸”的是,德国人精确选择的波长可以被水蒸气强烈吸收,所以这一波段的雷达不能在雨中和有雾的天气使用。为了避免这一问题,德国人开始使用比K波段更长或者更短的电磁波作为雷达工作波,即Ka波段(Ka,即英语K-above的缩写,意为在K波段之上)和Ku波段(Ku,即英语K-under的缩写,意为在K波段之下)的波段。

后来,这些源于雷达的波段叫法,进一步延伸到卫星、微波、广播电视等通信领域,成为行业的惯用叫法。

P波段:

P波段频率在1GHz频率以下,波长厂,不受大气影响,能够穿透大雨。P波段SAR对植被冠层、冰川或海冰、土壤的穿透能力非常显著。常用于观测林下地形,浅层地下情况等。

L波段:

L波段具有较长的波长。由于波长较长,L波段对于一些较厚的植被、土壤和表层水体具有较好的穿透能力,但相应的分辨率较低。L波段在土地覆盖分类、水资源监测、冰川监测等领域有着广泛的应用。

S波段:

s波段主要用于中等范围的气象应用,例如降雨测量、机场监视和专门跟踪任务。

C波段:

C波段是一些实验飞机SAR系统和一系列单波段卫星SAR系统的常用频率,包括ERS-1/2和Envisat SAR系统和RADARSAT-1/2SAR。这些系统的相应波长大约为5.6厘米,这在海冰监测以及其他应用中都非常有用。C波段对植被冠层或土壤的穿透能力有限,仅限于表面。

X波段、Ku波段:

是SAR中常用的波段类型之一。波长对地表细节纹理敏感,易实现大幅宽和作用距离由于其波长较短,具有较高的空间分辨率,能够准确识别地表目标和细节,因此在城市规划、目标监测、海洋,陆地表面的高分辨率成像等领域有着广泛的应用。

Ka波段:

Ka波段具有频发高、发射功率大、空中目标探测距离远、具有超视距探测等特点,在遥感卫星领域,Ka波段主要用于将搜集到的地球成像传输到地面,可以服务自然资源调查、水资源监测、灾害预警预报等多个领域,为国家基础地理测绘、“双碳”战略提供重要技术手段

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