第二講頻譜管理與劃分,業(yè)務(wù)與系統(tǒng)及應(yīng)用(1)講述

第二講

無線電管理基本概念，無線電業(yè)務(wù)、系統(tǒng)簡介課件下載公共郵箱：dcbbupt@126.com密碼：bupt1234助教：馬睿aruibo@參考書目《電磁環(huán)境基礎(chǔ)》西安電子科技大學(xué)出版社，2010年8月《新一代無線技術(shù)頻譜分配機制與應(yīng)用》電子工業(yè)出版社，2011年12月《現(xiàn)代頻譜管理精要》，內(nèi)部資料環(huán)境電磁監(jiān)測與評測，浙江大學(xué)出版社，2011年超特高壓環(huán)境電磁場測量計算和生態(tài)效應(yīng)，科學(xué)出版社，2013年環(huán)境電磁監(jiān)測與評價，浙江大學(xué)出版社，2011年生物電磁特性及其應(yīng)用，北京工業(yè)大學(xué)出版社，2008年外文參考書AnnePerrin、

MartineSouques，ElectromagneticFields,EnvironmentandHealthJevti、

NiKovi，ElectromagneticRadiationinLivingandWorkingEnvironmentRiadhW.Y.Habash，ElectromagneticFieldsandRadiation:HumanBioeffectsandSafety電磁環(huán)境的定義我國國軍標(biāo)中對電磁環(huán)境的定義為：“存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和”，給定場所即自然空間；所有電磁現(xiàn)象包括所有電場、磁場與電磁場。1988年，美軍將電磁環(huán)境定義為“軍隊，系統(tǒng)或平臺在預(yù)定工作環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)時可能遇到的在各種頻率范圍內(nèi)電磁輻射或傳導(dǎo)輻射的功率和時間的分布狀況。”電場、磁場與電磁場靜電場恒定磁場恒定電場交變電磁場電磁環(huán)境7根據(jù)電磁波產(chǎn)生的機理不同，一般將電磁信號劃分為自然電磁信號和人為電磁信號。非人為因素產(chǎn)生的電磁波，構(gòu)成了電磁環(huán)境的一部分，把這部分電磁波所形成的電磁環(huán)境稱為自然電磁環(huán)境。在自然電磁環(huán)境中，靜電、雷電和自然輻射是3種最重要的電磁干擾。自然輻射源自然輻射源的種類非常多，主要有電子噪聲、大地表面磁場、大地磁層、大地表面的電場、大地內(nèi)部的電場、大氣中的電流電場、閃電和雷暴的電場、太陽無線電輻射和銀河系無線電輻射等。8極光（Aurora、AuroraBorealis、Polarlight或Northernlight）出現(xiàn)于星球的高磁緯地區(qū)上空，是一種絢麗多彩的發(fā)光現(xiàn)象。而地球的極光，來自地球磁層和太陽的高能帶電粒子流（太陽風(fēng)）使高層大氣分子或原子激發(fā)（或電離）而產(chǎn)生。宇宙射線在地球表面存在著地磁場，它是一種自然場。在海拔高度500km處存在著大氣電離層。宇宙噪聲主要來自太陽輻射和銀河系無線電輻射。太陽輻射可分為熱輻射和非熱輻射兩類，熱輻射頻譜從十幾兆赫到30GHz，在太陽黑子劇烈活動期的輻射強度比靜止期大60dB。銀河系無線電輻射頻率在150MHz～200MHz頻段內(nèi)。因此宇宙噪聲在20MHz～500MHz頻率范圍內(nèi)影響相當(dāng)明顯。由太陽飛出的帶電粒子引起磁場的改變就是地球上的磁暴。10人工電磁環(huán)境感應(yīng)源：

導(dǎo)體在穩(wěn)恒電場中產(chǎn)生感應(yīng)電荷；

導(dǎo)體在穩(wěn)恒磁場中移動產(chǎn)生感應(yīng)電流；

介質(zhì)產(chǎn)生極化作用；主要人工感應(yīng)電磁場產(chǎn)生機理：11人為電磁環(huán)境工頻電、磁場50Hz、60Hz工業(yè)用電線路產(chǎn)生的電場、磁場輻射電磁場輻射干擾是指以電磁波形式傳播的干擾。這類干擾的能量是由干擾源輻射出來，通過介質(zhì)(包括自由空間)以電磁波的特性和規(guī)律傳播的。構(gòu)成輻射干擾源有兩個條件：一個是有產(chǎn)生電磁波的源泉；另一個是能把這個電磁波能量輻射出去。電離輻射：核反應(yīng)所產(chǎn)生的各種射線50Hz信號波長為6*106米，按照人身高2米計算，在人的身高范圍內(nèi)相位變化為0.00075度，可以忽略不計，因此工頻源產(chǎn)生的電場與磁場可視為恒定電場與恒定磁長。輻射電磁場電磁輻射場區(qū)一般分為遠(yuǎn)區(qū)場和近區(qū)場。以場源為中心，在一個波長范圍內(nèi)的區(qū)域，通常稱為近區(qū)場，也可稱為感應(yīng)場；半徑為一個波長之外的空間范圍稱為遠(yuǎn)區(qū)場，又稱為輻射場。通常，對于一個固定的可以產(chǎn)生一定強度的電磁輻射源來說，近區(qū)場輻射的電磁場強度較大，所以，我們應(yīng)該格外注意對電磁輻射近區(qū)場的防護(hù)。常見的信息輻射干擾源有發(fā)送設(shè)備、本地振蕩器、非線性器件和核爆脈沖等。13國際頻譜分段E:Extreme極S:Super超U:Ultra特V:Very甚14無線電管理基本概念無線電頻率與電磁頻譜概念（復(fù)習(xí)）無線電業(yè)務(wù)與系統(tǒng)簡介主要內(nèi)容飛機上的無線電管理起飛：確認(rèn)您的移動電話已關(guān)機降落：在飛機著陸并停穩(wěn)后打開移動電話在系好安全帶指示燈熄滅前，請不要使用移動電話一、無線電管理基本概念工作中的無線電管理會場使用干擾器：會場秩序，會議保密一、無線電管理基本概念生活中的無線電管理廣播、電視、移動電話各行其道，按照規(guī)定的頻率、參數(shù)工作一、無線電管理基本概念專業(yè)的無線電管理無線電管理部門頻率規(guī)劃分配、無線電臺設(shè)備管理、無線電干擾的查處、電磁環(huán)境的監(jiān)管等一、無線電管理基本概念無線電管理國家通過專門機關(guān)－－國家無線電管理局和國家無線電監(jiān)測中心，對研究、開發(fā)、使用無線電頻譜資源進(jìn)行實施，以實現(xiàn)合理、有效利用無線電頻譜資源的行為、活動和全過程。一、無線電管理基本概念含義一、無線電管理主體無線電管理是一種國家行為，它是由國家所授權(quán)和特許的機關(guān)來實施的活動。無線電管理不是任何機構(gòu)、任何部門都可以進(jìn)行的，這種管理權(quán)的行使必須有充足的法律依據(jù)。

一、無線電管理基本概念含義二、無線電管理對象是研究、開發(fā)、使用無線電頻譜資源和衛(wèi)星軌道資源的各種活動。一、無線電管理基本概念含義三、無線電管理職能通過計劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)和控制等手段和方法對研究、開發(fā)、使用無線電頻譜資源和衛(wèi)星軌道資源的活動實施管理。表現(xiàn)為各級政府的無線電管理機構(gòu)對無線電臺的審批、無線電頻率的指配、無線電設(shè)備的管理、無線電信號的監(jiān)測、規(guī)章制度的制定和監(jiān)督檢查、對用戶的管理、指導(dǎo)和服務(wù)等等。一、無線電管理基本概念含義四、無線電管理目的無線電管理的最終目的是保證合理有效地利用無線電頻譜，服務(wù)社會經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，國家建立了無線電管理機構(gòu)，并賦予相應(yīng)的管理職權(quán)、有效管理手段和方法。一、無線電管理基本概念管頻率管臺站管秩序一、無線電管理基本概念通信技術(shù)的發(fā)展基于電磁場與電磁波理論與技術(shù)的應(yīng)用與支撐！無線電頻率與電磁頻譜頻率在物理學(xué)中,指單位時間內(nèi)完成振動或振蕩的次數(shù)或周期、某一時間內(nèi)事物發(fā)生的次數(shù)或完成某過程的次數(shù)。頻率的基本單位為赫茲（Hz）二、無線電頻率與電磁頻譜電磁波

根據(jù)電工學(xué)原理，強弱交替變化的電流會在周圍空間產(chǎn)生交變的電磁場，單位時間內(nèi)強弱交替變化的次數(shù)稱為電磁場的頻率。電磁場不僅可能存在于導(dǎo)體的周圍，而且能夠脫離其產(chǎn)生的載體向遠(yuǎn)處傳播。在空間以一定速度（光速）、一定頻率傳播的電磁場，稱為電磁波。無線電頻率與電磁頻譜無線電頻率根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)《無線電規(guī)則》和《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》(2010版)規(guī)定：3Hz—3000GHz范圍內(nèi)的電磁波稱為無線電波。無線電波的頻率定義為無線電頻率。

無線電頻率與電磁頻譜無線電頻率與電磁頻譜波段名稱頻率范圍/GHz波長范圍/um無線電波0~3000>=100紅外線波300~4000000.75~1000可見光波384000~7690000.39~0.78紫外線波769000~3000000000.001~0.39X射線300000000~5e100.000006~0.001γ射線約1e009以上<=0.0003電磁波各波段的劃分（復(fù)習(xí)）無線電頻譜資源的劃分（復(fù)習(xí)）段號頻段名稱頻段范圍波段名稱在自由空間的波長范圍123極低頻超低頻特低頻3~30HZ30~300HZ300~3000HZ極長波超長波特長波100000~10000km10000~1000km1000~100km45678甚低頻(VLF)低頻(LF)中頻(MF)高頻(HF)甚高頻(VHF)3~30K30~300K300~3000K3~30M30~300M甚長波長波中波短波米波100~10km(萬米波)10000~1000m(千米波)1000~100m(百米波)100~10m(十米波)10~1m(米波)9101112特高頻(UHF)超高頻(SHF)極高頻(EHF)至高頻300~3000M3~30G30~300G300~3000G10~1dm10~1cm10~1mm1000~100um(亞毫米波)微波分米波厘米波毫米波絲米波無線電頻譜資源的劃分3-1常用陸地?zé)o線電業(yè)務(wù)與其對應(yīng)無線電系統(tǒng)關(guān)系表三、無線電業(yè)務(wù)與系統(tǒng)無線電業(yè)務(wù)無線電通信系統(tǒng)無線電通信子系統(tǒng)固定業(yè)務(wù)微波接力通信系統(tǒng)1GHz以上數(shù)字微波點對點/點對多點1GHz以下小容量系統(tǒng)擴頻通信系統(tǒng)2.4GHz擴頻系統(tǒng)5.8GHz擴頻系統(tǒng)無線接入通信系統(tǒng)SCDMA（包括Mcwill）PHSDECT1.9GHzTDD（不含PHS）1.9GHzCDMA450MHzFDD調(diào)頻WLAN（室外）常用陸地?zé)o線電業(yè)務(wù)與其對應(yīng)無線電系統(tǒng)關(guān)系表主要內(nèi)容

固定業(yè)務(wù)無線接入通信系統(tǒng)3.5GHz固定無線接入3.3GHz固定無線接入26GHzLMDS短波通信系統(tǒng)單邊帶（SSB）雙邊帶（DSB）其他常用陸地?zé)o線電業(yè)務(wù)與其對應(yīng)無線電系統(tǒng)關(guān)系表主要內(nèi)容

陸地移動業(yè)務(wù)

公眾移動通信系統(tǒng)GSM/GPRS系統(tǒng)CDMA系統(tǒng)WCDMA系統(tǒng)TD-SCDMA系統(tǒng)TD-LTE集群通信系統(tǒng)模擬集群系統(tǒng)TETRA系統(tǒng)iDEN系統(tǒng)GoTa系統(tǒng)GT800系統(tǒng)中國移動GSM900上行/下行890-909MHz/935-954MHzEGSM900上行/下行885-890MHz/930-935MHz(中國鐵通GSM-R：885-889/930-934)GSM1800M上行/下行1710-1720MHz/1805-1815MHz3GTD-SCDMATDD1880-1900MHz、2010-2025MHz4GTD-LTE1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz中國聯(lián)通GSM900上行/下行：909-915MHz/954-960MHzGSM1800上行/下行：1740-1755MHz/1835-1850MHz3GWCDMAFDD

上行/下行：1940-1955MHz/2130-2145MHzTD-LTE

2300-2320MHz、2555-2575MHzFDD-LTE1755-1765MHz

1850-1860MHz中國電信CDMA800上行/下行：825-835MHz/870-880MHz3GCDMA2000FDD上行/下行：1920-1935MHz/2110-2125MHzTD-LTE2370-2390MHz、2635-2655MHzFDD-LTE1765-1780MHz1860-1875MHz常用陸地?zé)o線電業(yè)務(wù)與其對應(yīng)無線電系統(tǒng)關(guān)系表主要內(nèi)容陸地移動業(yè)務(wù)

超短波通信系統(tǒng)民用超短波對講機無中心通信系統(tǒng)900MHz多信道選址系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)230MHz無線數(shù)據(jù)800MHz無線數(shù)傳尋呼通信系統(tǒng)

常用水上無線電業(yè)務(wù)與其對應(yīng)無線電系統(tǒng)關(guān)系表主要內(nèi)容

水上移動業(yè)務(wù)

遇險和安全系統(tǒng)(不含GMDSS)（莫爾斯電報、/單邊帶無線電話和窄帶直接印字電報等）全球水上遇險和安全系統(tǒng)(GMDSS)（包括MF、HF、VHF數(shù)字選擇性呼叫，單邊帶無線電話，窄帶直接印字電報和航行警告和緊急信息）水上自動識別系統(tǒng)(AIS)VHF/STDMAVHF調(diào)頻對講機

30MHz頻段漁船對講機

33MHz安全救助通信

常用無線電業(yè)務(wù)與其對應(yīng)無線電系統(tǒng)關(guān)系表主要內(nèi)容

水上無線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)

包括航海雷達(dá)、自動雷達(dá)標(biāo)繪儀(ARPA)等

無線電定位業(yè)務(wù)

包括岸基雷達(dá)、港口雷達(dá)、船用雷達(dá)、水上交通監(jiān)視雷達(dá)、機載天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)和天氣雷達(dá)等

氣象輔助業(yè)務(wù)

包括二次測風(fēng)雷達(dá)、電子探空儀等常用航空無線電業(yè)務(wù)與其對應(yīng)無線電系統(tǒng)關(guān)系表主要內(nèi)容

航空無線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)

無線電信標(biāo)中波無方向性信標(biāo)臺

(NDB)、超短波定向臺

(DF)、全向信標(biāo)臺

(VOR)和標(biāo)志信標(biāo)儀表著陸系統(tǒng)航向信標(biāo)臺(LOC)、下滑信標(biāo)臺(GP)、指點信標(biāo)臺(MK)其他系統(tǒng)包括測距臺

(DME)、著陸雷達(dá)

(PAR)、無線電高度表、塔康導(dǎo)航臺

(TACAN)常用航空無線電業(yè)務(wù)與其對應(yīng)無線電系統(tǒng)關(guān)系表主要內(nèi)容航空移動業(yè)務(wù)地空語音通信包括HF高空對空臺(YL)、HF中低空對空臺(NC)、HF高空國際對抗臺(MG)、機場塔臺管制通信(TWR)、航路對空通信(ACC)、進(jìn)近管制通信(APP)、航務(wù)管理通信(OP-CTL)、地面管制通信(SMC)、緊急遇險通信(EMG)地空數(shù)據(jù)通信包括VHF地空數(shù)據(jù)通信(VDL)、航站自動情報服務(wù)(ATIS)、HF氣象廣播(VOLMET)常用無線電廣播業(yè)務(wù)與其對應(yīng)無線電系統(tǒng)關(guān)系表主要內(nèi)容

廣播業(yè)務(wù)

AM中波聲音廣播數(shù)字模擬AM短波聲音廣播數(shù)字模擬FM聲音廣播FM單聲道聲音廣播FM雙聲道聲音廣播地面數(shù)字聲音廣播

電視廣播地面模擬電視廣播地面數(shù)字電視廣播多媒體廣播

3-2常用空間無線電業(yè)務(wù)

衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)衛(wèi)星無線電定位業(yè)務(wù)衛(wèi)星無線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)

衛(wèi)星地球探測業(yè)務(wù)（含衛(wèi)星氣象業(yè)務(wù)）空間研究業(yè)務(wù)無線電設(shè)備上市前的測試工作質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心3C泰爾實驗室⑴包裝、外觀和裝配；

⑵900MHZ頻段射頻性能；⑶環(huán)境適應(yīng)性測試；

⑷電池性能；⑸GPRS業(yè)務(wù)和功能測試；

⑹1800MAZ頻段GPRS射頻性能；⑺業(yè)務(wù)與功能測試；

⑻1800MHZ頻段射頻性能；⑼壽命試驗；

⑽充電器的安全性；

⑾900MHZ頻段GPRS射頻性能；⑿音頻性能測試國家無線電監(jiān)測中心檢測中心⑴RMS相位誤差；

⑵頻率容限；⑶功率控制；

⑷射頻輸出調(diào)制頻譜；⑸傳導(dǎo)雜散發(fā)射；

⑹峰值相位誤差；⑺最大平均功率；

⑻突發(fā)時間功率關(guān)系；⑼射頻輸出切換頻譜；

⑽靜態(tài)參考靈敏度。

⑾輻射雜散發(fā)射電信研究院傳輸所⑴位置更新測試；

⑵電信業(yè)務(wù)測試；⑶與不同廠家的基站的兼容（切換）測試；

⑷與不同的移動通信運營公司的兼容性；⑸在城區(qū)、近郊、遠(yuǎn)郊的通信效果測試；

⑹在有無雙頻覆蓋區(qū)域的通信效果測試；⑺在固定、低速移動和高速移動中的通信效果測試；⑻在移動中進(jìn)行較長時間通話的通信效果測試；⑼GPRS業(yè)務(wù)測試（MTNET）。通信計量中心⑴輻射雜散騷擾；⑵傳導(dǎo)連續(xù)騷擾；⑶輻射騷擾抗擾度；⑷AC射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度；⑸浪涌（沖擊）抗擾度；⑹輻射連續(xù)騷擾；⑺靜電放電抗擾度；⑻電快速瞬變脈沖群；⑼DC射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度；⑽電壓暫降和短時中斷抗擾度；⑾安全性能測試。⑿電磁輻射性能（SAR)。無線電技術(shù)的四大應(yīng)用領(lǐng)域：信息傳遞（廣播、通信）、目標(biāo)探測（雷達(dá)、遙測、遙感、導(dǎo)航）能量傳輸（家用微波爐、工業(yè)煉鋼爐）射電天文四、無線電應(yīng)用與新技術(shù)無線電技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域一信息傳遞點對多點傳播信息－無線電廣播業(yè)務(wù)點對點傳播信息－無線電通信業(yè)務(wù)……無線電應(yīng)用與新技術(shù)無線電技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域二目標(biāo)探測可以通過測量電波反射來確定目標(biāo)位置－雷達(dá)業(yè)務(wù)可以通過測量大地對電波的反射特點來確定地面礦藏－無線電遙感業(yè)務(wù)可以通過測量電波對云層的反射來確定氣象變化－無線電氣象業(yè)務(wù)無線電應(yīng)用與新技術(shù)無線電技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域三能量轉(zhuǎn)化用無線電波加熱物質(zhì)、穿透物質(zhì)的特性來實現(xiàn)特定目的－工業(yè)煉鋼爐、家用微波爐、高頻粘合機、頻譜治療儀等，統(tǒng)稱:（利用無線電頻率能量的）工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療應(yīng)用（簡稱ISM）無線電應(yīng)用與新技術(shù)無線電技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域四射電天文業(yè)務(wù)人類利用掌握的無線電知識來認(rèn)識宇宙、研究人類起源北京、上海、烏魯木齊、青海的射電天文望遠(yuǎn)鏡，貴州的FAST項目：口徑500米，建成后世界第一大

無線電應(yīng)用與新技術(shù)北京密云站50米天線中國有世界第一大移動通信網(wǎng)占全世界的三分之一TD-LTETD-SCDMACDMA2000WCDMAGSM無線電應(yīng)用與新技術(shù)中國有世界最大的無線電廣播網(wǎng)絡(luò)有5億部收音機、４億部電視機廣播電視播出機構(gòu)1969個播出廣播節(jié)目1789套、電視節(jié)目2332套播出付費電視節(jié)目44套、付費廣播節(jié)目7套廣播電視發(fā)射臺、轉(zhuǎn)播臺70652座中波、短波發(fā)射臺、轉(zhuǎn)播臺742座調(diào)頻發(fā)射臺18251座電視發(fā)射臺、轉(zhuǎn)播臺51659座無線電應(yīng)用與新技術(shù)中國擁有世界上優(yōu)秀的氣象預(yù)報系統(tǒng)風(fēng)云一號系列衛(wèi)星、風(fēng)云二號系列衛(wèi)星、風(fēng)云三號系列衛(wèi)星、508部氣象雷達(dá)以及每天釋放的數(shù)千個探空汽球上都通過無線電技術(shù)提供氣象數(shù)據(jù)無線電應(yīng)用與新技術(shù)中國是世界上為數(shù)不多的擁有人造地球衛(wèi)星、飛船等航天器制造、發(fā)射技術(shù)的國家無線電應(yīng)用與新技術(shù)

中國今天已經(jīng)是世界上無線電技術(shù)應(yīng)用大國，但不是強國。

核心技術(shù),自主知識產(chǎn)權(quán)

中國制造中國創(chuàng)造無線電應(yīng)用與新技術(shù)平流層通信或高空平臺通信系統(tǒng)HAPS利用汽球、飛艇、無人駕駛飛機等航空器將通信基站甚至交換機懸掛在１０－３０公里的上空覆蓋半徑可達(dá)上百公里