微波技术基础第一章

1、微波技术基础姚爱琴第一章 绪论v1-1 什么是微波什么是微波v 一、什么是微波一、什么是微波v 二、微波在电磁波谱中的位置二、微波在电磁波谱中的位置v 三、微波的特点与应用三、微波的特点与应用v1-2 微波技术的发展微波技术的发展v 一、微波技术的发展一、微波技术的发展v 二、微波技术的应用二、微波技术的应用v 1-3 微波技术的研究方法和基本内容微波技术的研究方法和基本内容1-1 什么是微波什么是微波一、什么是微波一、什么是微波v微波也是无线电波，但它是一个比普通无线电波段的波长更短(频率更高)的波段，故名微波 。v微波的波长范围大约从1米到0.1毫米左右。 v微波波段对应的频率范围为: 3

2、108Hz31012Hz，是频率非常高的电磁波，所以又称为超高频。 第一章第一章 绪论绪论普通无线电波频段划分 如下:波段名称 波长范围频率范围频段名称超长波 105104m3KHz30KHz超低频(ULF)长波104103m30KHz300KHz低频（LF）中波103102m300KHz3MHz中频(MF)短波10210m3MHz30MHz高频(HF)超短波101m30MHz300MHz超高频(VHF)第一章第一章 绪论绪论微波波段划分 如下:波段名称波长范围频率范围频段名称分米波1m10cm0.3GHz3GHz特高频（UHF）厘米波10cm1cm3GHz30GHz超高频（SHF）毫米波1c

3、m1mm30GHz300GHz极高频(EHF)亚毫米波1mm0.1mm300GHz3000GHz超极高频第一章第一章 绪论绪论微波波段的代号及对应的频率范围 波 段频率范围(GHz)波 段频率范围(GHz)UHF0.301.12Ka26.5040.00L1.121.70Q33.0050.00LS1.702.60U40.0060.00S2.603.95M50.0075.00C3.955.85E60.0090.00XC5.858.20F90.00140.0X8.2012.40G140.0220.0Ku12.4018.00R220.0325.0K18.0026.50 S 波段 10 cm 波段， C

4、 波段 5 cm 波段， X 波段 3 cm 波段， Ku波段 2 cm 波段， K 波段 1.3cm波段， Ka波段 8 mm 波段， U 波段 6 mm 波段， F 波段 3 mm 波段等等。 某些波段习惯上的称谓：某些波段习惯上的称谓： 二、微波在电磁波谱中的位置二、微波在电磁波谱中的位置 f31081051010(m)(Hz)3 10323 1063 109-13 101210-43 101510-73 101810-10无线电波光波宇宙射线视频射频微波红外线可见光紫外线x射线射线微波似光性卫星通信 信息性 多路通信 穿透性 天文学研究 量子特性 微波波谱学 三、微波的特点与应用三、微

5、波的特点与应用非电离性 分析方法独特性 特殊元器件 似声性天线 共度性 真空器件 第一章第一章 绪论绪论 1-2 微波技术的发展和应用微波技术的发展和应用一、微波技术的发展 工作频段向高频段发展小型化、宽带化自动化、智能化发展方向二、微波技术的应用 雷达通信科学研究生物医学微波能微波应用二、微波的应用二、微波的应用 微波应用广泛，主要有：微波应用广泛，主要有： 1. 雷达雷达( Radar : Radio detection & ranging ) 利用微波信号准确地测定目标的方向、距离利用微波信号准确地测定目标的方向、距离和速度和速度, 从而对运动目标实现定位、跟踪和识别对运动目标实

6、现定位、跟踪和识别。 军用的有制导雷达、跟踪雷达、警戒雷达、军用的有制导雷达、跟踪雷达、警戒雷达、炮瞄雷达等；民用的有导航雷达、气象雷达和炮瞄雷达等；民用的有导航雷达、气象雷达和 遥感雷达等。遥感雷达等。 图图2-4 我国对空警戒引导雷达我国对空警戒引导雷达REL-1图图2-5 我国大型三坐标雷达我国大型三坐标雷达JY-14图图 2 - 6相相 控控 阵阵雷雷 达达 微波频带宽，信息容量大微波频带宽，信息容量大，可用于多路通信多路通信。 有线通信利用同轴电缆同时传送几千路电话有线通信利用同轴电缆同时传送几千路电话和几路电视，无线通信利用微波的中继接力传送和几路电视，无线通信利用微波的中继接力传

7、送电视信号；电视信号； 微波能穿透电离层微波能穿透电离层 ，可用于卫星通信和宇，可用于卫星通信和宇航航通信通信 ， 利用外层空间三个互成利用外层空间三个互成 120 的地球同的地球同步步卫星，就能实现全球通信和电视实况转播。卫星，就能实现全球通信和电视实况转播。2. 通信通信图图1-7 利用地球同步卫星实现全球通信利用地球同步卫星实现全球通信 3. 科学研究科学研究 各种物质对微波的吸收不同，可用来研究物质的内部结构；各种物质对微波的吸收不同，可用来研究物质的内部结构； 利用大气对微波的吸收和反射特性，来观察气象的变化；利用大气对微波的吸收和反射特性，来观察气象的变化； 在射电天文学中，利用微

8、波作为一种观测手段，可发现星体。在射电天文学中，利用微波作为一种观测手段，可发现星体。 4. 生物医学生物医学 用微波进行疾病诊断和治疗，如用微波理疗仪对病灶进行局部用微波进行疾病诊断和治疗，如用微波理疗仪对病灶进行局部辐射，以杀死病变细胞，治疗癌症等；用微波针灸治疗风湿、关节辐射，以杀死病变细胞，治疗癌症等；用微波针灸治疗风湿、关节炎等疾病。炎等疾病。 5. 微波能微波能 微波可作为一种能源，用于加热和烘干。微波可作为一种能源，用于加热和烘干。 如利用微波与水分子相互作用产生热效应，用大功率微波辐射，如利用微波与水分子相互作用产生热效应，用大功率微波辐射，使木材、橡胶、烟草、织物等快速烘干；农业上用于杀菌、除虫及使木材、橡胶、烟草、织物等快速烘干；农业上用于杀菌、除虫及处理种子等；家用微波炉的能量利用率高、烹调食物快而且干净。处理种子等；家用微波炉的能量利用率高、烹调食物快而且干净。 在未来的能源开发方在未来的能源开发方面，利用空间站将太阳能面，利用空间站将太阳能转变为直流电流，再转换转变为直流电流，再转换成微波能量发射回地面接成微波能量发射回地面接收站，最后将接收的微波收站，最后将接收的微波能转换成直流电能，供人能转换成直流电能，供人类使用类使用(见图1-5)。 大功率 、 长时间的微波辐射对人体有损害，人体最易受微波伤害的器官是眼睛和神经系统等，一般，微微波对人体的辐射