微波技术基础第一章.ppt

微波技术基础,姚爱琴,第一章 绪论,1-1 什么是微波 一、什么是微波 二、微波在电磁波谱中的位置 三、微波的特点与应用1-2 微波技术的发展 一、微波技术的发展 二、微波技术的应用 1-3 微波技术的研究方法和基本内容,1-1 什么是微波一、什么是微波,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。微波的波长范围大约从1米到0.1毫米左右。微波波段对应的频率范围为:3108Hz31012Hz，是频率非常高的电磁波，所以又称为超高频。,第一章 绪论,普通无线电波频段划分 如下:,第一章 绪论,微波波段划分 如下:,第一章 绪论,微波波段的代号及对应的频率范围,S 波段 10 cm 波段，C 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：,二、微波在电磁波谱中的位置,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,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 绪论,1-2 微波技术的发展和应用,一、微波技术的发展,二、微波技术的应用,二、微波的应用,微波应用广泛，主要有：1.雷达(Radar:Radio detection&ranging)利用微波信号准确地测定目标的方向、距离和速度,从而对运动目标实现定位、跟踪和识别。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 遥感雷达等。,图2-4 我国对空警戒引导雷达REL-1,图2-5 我国大型三坐标雷达JY-14,图 2-6相 控 阵雷 达,微波频带宽，信息容量大，可用于多路通信。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电视信号；微波能穿透电离层，可用于卫星通信和宇航通信，利用外层空间三个互成 120 的地球同步卫星，就能实现全球通信和电视实况转播。,2.通信,图1-7 利用地球同步卫星实现全球通信,3.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；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，利用微波作为一种观测手段，可发现星体。4.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。5.微波能 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，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。,在未来的能源开发方面，利用空间站将太阳能转变为直流电流，再转换成微波能量发射回地面接收站，最后将接收的微波能转换成直流电能，供人类使用(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，微波对人体的辐射强度不应超过 5mW/cm2，大于这个标准应采取保护措施。,图1-5,1-3 微波技术的研究方法和基本内容,第一章 绪论,麦克斯韦方程 第三章,克希霍夫定律 第二章,场与路相结合 第四章,场,路,研究方法基本内容,