信息科學(xué)與技術(shù)英語復(fù)習(xí)題翻譯

1、1Unit33第三部分：微波第三部分：微波微波是波長比頻率為特赫茲（THz）的波更長，但比無線電波短的電磁波。微波的波長范圍大約在30厘米（頻率=1GHz）到1毫米（300GHz）之間。這個波長范圍已經(jīng)使人對命名習(xí)慣提出了問題，因為微波使人聯(lián)想到微米波長。然而，遠(yuǎn)紅外光，赫特輻射，微波，超高頻無線電波之間的界限相當(dāng)隨意的，在不同的學(xué)科領(lǐng)域有不同的用法。電磁理論的同一個方程組應(yīng)用于所有頻率。當(dāng)信號的波長和設(shè)備的尺寸大致相同時，儀器和技術(shù)可

2、被描述為“微波”，因此集總元件電路理論不再準(zhǔn)確。微波這個術(shù)語一般是指“頻率為300MHz和300GHz之間的交流電信號”。但是，IEC標(biāo)準(zhǔn)60050和IEEE標(biāo)準(zhǔn)100都定義“微波”頻率從1GHz（30厘米波長）開始。詹姆斯克拉克麥克斯韋于1864年根據(jù)他的方程組預(yù)言了電磁波存在，而微波只是電磁波頻譜中的一部分。1888年，亨利希赫茲構(gòu)建了在UHF頻段產(chǎn)生和檢測微波的裝置，首次證明了電磁波的存在。1894J.C.Bose公開展示了用毫米

3、波長對鐘進行的無線電控制，并引導(dǎo)了微波傳播的研究。微波范圍包括超高頻（UHF）（0.33GHz），甚高頻（SHF）（330GHz）以及極高頻(EHF）（30300GHz）信號。地球大氣對高于300GHz的電磁輻射的吸收是如此之大，以至于變得實際上是不透明，直到所謂的紅外線和可見光窗口的頻率范圍，大氣又變得透明。器件器件基于電子管的器件是在受控制電場和磁場影響的真空內(nèi)由電子的沖擊運動而工作的，包括磁控管，速調(diào)管，行波管和振動陀螺儀。這些器

4、件工作在密度調(diào)制模式而不是電流調(diào)制方式。這意味著它們是基于真空管發(fā)出的電子簇工作的，而不是用連續(xù)的電子流。用途用途微波爐是通過穿過食物的微波輻射工作的，通常頻率是在2450MHz（波長12.24厘米）。食物中的水、脂肪和糖分子在稱為電介電加熱的過程吸收微波波束的能量。許多分子（如那些水）是電偶極子，這意味著它們一端帶正電，另一端帶負(fù)電，因此它們力圖與微波波束所引起的交變電場保持一致而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)分子撞擊其它分子使他們運動，這種分子運動

5、產(chǎn)生熱量。微波加熱對液態(tài)水是最有效的，其次為脂肪和糖類（分子偶極矩較少）以及冷凍水（分子不能自由轉(zhuǎn)動）。微波加熱有時被錯誤地解釋為水分子的旋轉(zhuǎn)共振，而這種共振只能發(fā)生在數(shù)十千兆赫的高頻。此外，大型工業(yè)商業(yè)微波爐在900兆赫的范圍內(nèi)工作，也能很好地加熱水和食物。一個常見的誤解是，微波爐從“從里面到外面”徹底地烹調(diào)食物的。實際上與其它加熱方法類似，微波被食物外層吸收。微波中的射線處理水粒子來烹調(diào)食物。實際上它是由運動引起的摩擦產(chǎn)生熱來加熱食

6、物。這種誤解源自微波在許多普通食物的表面穿透干燥的非導(dǎo)電物質(zhì)，因此比起其它方法來能在更深層堆積初始熱量。使用微波爐，初始熱沉積的深度可達幾個公分以上，這取決于水分含量的多少，而焙烤是依賴紅外輻射或烤箱內(nèi)的熱對流，它們在食物表面存儲的熱量很淺。微波滲透的深度是依賴于食物的成分和頻率，較低頻率的微波穿透力更強。微波無線電用于廣播和電信傳輸，這是因為其波長短，與波長較長（低頻）時相比，方向性天線體積更小也更實用。比起其它無線電頻譜，微波頻譜有

7、更寬的頻帶可以利用；頻率低于300兆赫時可用帶寬小于300兆赫，而在300兆赫以上可用頻帶達到幾個GHz。典型地，微波用于電視新聞，它利用一輛特殊裝備的車輛將信號從一個偏僻地點發(fā)送到電視臺。在光纖傳輸出現(xiàn)之前，大部分的長途電話都是通過各站點，像AT&T公司的通信設(shè)備，之3于發(fā)送和接收。在一次通話中其他用戶不能使用同一頻帶。每個用戶分配到一個由基站到移動電話的前向信道以及一個返回基站的反向信道，每個信道都是一個單向連接。在每個信道中傳輸信

8、號是連續(xù)的，以便進行模擬通信。FDMA信道的帶寬一般較?。?0kHz），每個信道只支持一個用戶。FDMA作為大多數(shù)多信道系統(tǒng)的一部分用于初步分割分配到的寬頻帶。將可用帶寬分配給幾個信道的情況見圖5.1和圖5.2。時分多址時分多址TDMA將可用頻譜分成多個時隙，通過分配給每一個用戶一個時隙以便在其中發(fā)送或接收。圖5.3顯示如何以一種循環(huán)復(fù)用的方式把時隙分配給用戶，每個用戶每幀分得一個時隙。TDMA以緩沖和爆發(fā)方式發(fā)送數(shù)據(jù)。因此每個信道的發(fā)

9、射是不連續(xù)的。待發(fā)送的輸入數(shù)據(jù)在前一幀期間被緩存，在分配給該信道的時隙中以較高速率爆發(fā)式發(fā)送出去。TDMA不能直接傳送模擬信號因為它需要使用緩沖，因而只能用于傳輸數(shù)字形式的數(shù)據(jù)。由于通常發(fā)送速率很高，TDMA會受到多徑效應(yīng)的影響。這導(dǎo)致多徑信號引起碼間干擾。TDMA一般與FDMA結(jié)合使用，將可用的全部帶寬劃分為若干信道。這是為了減少每個信道上的用戶數(shù)以便使用較低的數(shù)據(jù)速率。這有助于降低延遲擴展對傳輸?shù)挠绊?。圖5.4顯示TDMA結(jié)合FDM

10、A的使用。將基于FDMA的各信道進一步用TDMA劃分，從而多個用戶可以在同一信道上發(fā)送信號。這一類傳輸技術(shù)用于大多數(shù)第二代移動通信系統(tǒng)。對于GSM系統(tǒng)，分配的全部25MHz帶寬被用FDMA分成125個信道，每一個帶寬為200kHz。這些信道又用TDMA進一步分割，每一個200kHz的信道可容納8～16個用戶。碼分多址碼分多址CDMA是一種擴頻技術(shù)，既不使用頻率信道也不使用時隙。在CDMA中，窄帶的消息（典型的是數(shù)字話音）被乘以一個寬帶的

11、偽隨機噪聲（PN碼）信號。一個CDMA系統(tǒng)中的所有用戶使用同一頻帶而且同時發(fā)送。發(fā)射的信號通過將接收信號與發(fā)送者用的PN碼做相關(guān)而恢復(fù)出來。圖5.5顯示CDMA系統(tǒng)中頻譜的通常使用方式。CDMA技術(shù)最初是在第二次世界大戰(zhàn)中由軍方開發(fā)的。當(dāng)時研究人員受到激勵以尋求安全和能夠在干擾中正常工作的通信方式。使CDMA有用的一些特性包括：—信號隱藏，而且不干擾現(xiàn)有系統(tǒng)—抗敵方干擾和噪聲干擾—信息安全—精確測距—多用戶接入—對多徑的適應(yīng)性多年以來，