一文看懂電磁波的波段命名

作者 | 小棗君

我們這些搞通信的攻城獅，每天都在和電磁波打交道，經常看到例如C波段、L波段、Ku波段、Ka波段這樣的命名。

大家有沒有想過，這些波段名字，究竟是怎麼來的呢？

話説，C波段、L波段、Ku波段、Ka波段等，都屬於我們常説的微波波段。微波，是整個電磁波的一部分。

微波波段的最早命名記錄，可以追溯到二戰時期。

大家都知道，德國人佔領歐洲大陸之後，想通過空中閃擊戰讓英國屈服。英國為了對抗德國的空襲，建立了大量的雷達站。

二戰時期的英國雷達

雷達，就是英文Radar的音譯，源於radio detection and ranging的縮寫，意思是"無線電探測和測距"。

最早用於搜索目的的雷達，電磁波波長是23cm（後來改為22cm），英國人將其定義為L波段。L，是英文“Long”的開頭字母。L波段，也就是長波波段。

後來，工程師們又搞出了波長為10cm的雷達，定義為S波段。S，是“short”的開頭字母。沒錯，S波段就是短波，比長波“短一點”的波。

再後來，3cm波長的雷達出現了。這種雷達專門用於火控（fire control）瞄準，所以被稱為X波段。X，就是來自於瞄準鏡的那個“準心”，也代表座標上的某個點。

S波段和X波段的雷達，在軍艦上被廣泛使用。S波段雷達一般作為中距離的警戒雷達和跟蹤雷達。X波段雷達一般作為短距離的火控雷達。

二戰時期，美國愛荷華級軍艦上的雷達系統

SG Radar，就工作在S波段

為了結合X波段和S波段雷達的特點，科研人員搞出了波長為5cm的雷達，稱之為C波段。C就是單詞Compromise的開頭字母，“結合”的意思。

眼瞅着英國人的雷達那麼厲害，德國人也開始獨立開發自己的雷達。

他們選擇了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“短”的意思）。

很不幸的是，德國人發現K波段的電磁波很容易被水蒸氣吸收，所以不能在雨霧天氣使用。

為了避免這一問題，德國人開始使用比K波段更長或者更短的電磁波作為雷達工作波。

比K波段波長略長的，叫做Ku波段（Ku，即英語K－under的縮寫，意為在K波段之下）。比K波段波長略短的，叫做Ka波段（Ka，即英語K－above的縮寫，意為在K波段之上）。

差點忘了，最早的雷達還大量使用過米波，被稱為P波段（P為Previous的縮寫，即英語“以往”的字頭）。

後來，這些源於雷達的波段叫法，進一步延伸到衞星、微波、廣播電視等通信領域，成為行業的慣用叫法。

基於這些波段叫法，IEEE（電氣和電子工程師協會）進行了規範的統一，如下：

更完整的微波波段規範版本：

因為這種叫法混合了多種體系，非常繁瑣且容易犯暈，所以，以北約為代表的歐美國家按字母表順序，重新設計了一套新的命名系統予以替代。

新系統和舊系統的對應關係如下：

下面這個圖，可以看得更明白一些：

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圖片來自維基百科

如今，根據國家和地區的不同，人們對於波段的叫法仍然存在習慣上的差別，有的人喜歡用老式的叫法，也有的人喜歡新式的叫法。而且，對於具體的數值範圍定義，也存在差異。

不過，相信隨着時間的推移，這些叫法和定義會慢慢歸於統一。

好啦，以上就是電磁波波段命名的由來，大家都搞明白了沒？