微波技术小论文
题目名称微波技术的发展方向与前景
概述
学院（系）电子与信息工程学院
专业电子信息工程
学生姓名任子辉学号1152351 2014 年 5 月21 日
微波技术小论文
1.引言
微波技术是近一个世纪以来最重要的科学技术之一，从雷达到广播电视、无线电通信再到微波炉，微波技术对社会的发展和人们生活的进步产生着深远的影响。微波通常是指频率范围在３００ＭＨｚ－３００ＧＨｚ内的电磁波，其波长约在１米到１毫米之间，可被进一步细分为分米波，厘米波和毫米波，其对应频率分别为特高频（UHF，ultra high frequency），超高频（SHF，super high frequency），极高频（EHF，extremely high frequency）。随着现代微波技术的发展，波长在１毫米以下的亚毫米波也被视为微波的范畴，这相当于把微波的频率范围进一步扩大到更高的频率。因此，有的文献里也把微波的频率范围定义为300MHZ－3000GHZ 本文介绍了微波技术的发展以及在各个领域中的应用，并对微波技术未来的发展方向进行了讨论。
2.微波技术发展简史
微波有着不同于其他波段的重要特点，它自被人类发现以来，就不断地得到发展和应用。自从19世纪末德国物理学家赫兹发现并用实验证明了电磁波的存在后，对电磁波的研究便迅速展开。对微波直到20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展。但早期的设备不能满足实验的需要，主要表现为缺乏大功率的信号发生器和灵敏的信号接收器，因此早期的研究并没有取得实质性的进展。到了20世纪30 年代，高频率的超外差接受器和半导体混频器的出现为微波技术的进一步发展提供了条件，使得微波技术的发展取得的一定的进步。
在第二次世界大战期间，由于迫切需要能够对敌机及舰船进行探测定位的高分辨率雷达，大大促进了微波技术的发展。第二次世界大战后，微波技术进一步迅速发展，不仅系统研究了微波技术的传输理论，而且向着多方面的应用发展，并且一直在不断地完善。我国开始研究和利用微波技术是在20世纪70年代初期，首先是在连续微波磁控管的研制方面取得重大进展，特别是大功率磁控管的研制成功，为微波技术的应用提供了先决条件。20世纪80年代，我国开始生产微波炉，到目前为止，已经发展有家用微波炉、工业微波炉等系列产品，产品质量接近或达到世界先进水平。随着科学技术的迅猛发展，微波技术的研究向着更高频段──毫米波段和亚毫米波段发展。
3.微波技术发展现状和未来趋势
进入21 世纪，微波技术继续在广播、有线电视、电话和无线通信领域发挥着巨大的作用，在其他领域如计算机网络等应用中也崭露头角。在广播电视方面，截至2005 年，我国共有中波、短波、调频广播和电视发射台、转播台共计6.57
万座、发射机9.16 万部、发射总功率8.82 万千瓦，微波站2444 座，微波传输线路10.2万公里。当前广播电视节目制作逐步走向数字化，而数字化的节目需要数字化的传输手段，于是S D H 数字微波网应运而生，与老的模拟微波设备相比传输容量大幅度提高，S D H 数字微波设备可以传送几十套电视节目和几十套声音广播节目，并且传输距离更大，范围更广。利用数字微波的数字环境，还可以构建一个双向的交互式信息网络，实现网络功能的综合利用和开发。在通信领域，微波与卫星和光缆并列为现代通信传输的三大支柱。其中微波通信有着自己独特的优势，首先，微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。1976 年唐山大地震，在京津之间同轴电缆全部断裂，但 6 个微波通道仍然能正常工作。其次，微波传输系统的组建更加快速。随着城市的不断扩大和突发事件发生，如局部的积水、路面破坏、局部火警火灾等等，这些场合要求能够快速建立局部的临时通信系统。而微波在上述场合的应急能力是其他通信方式远远不能及的。
网络的迅速发展带来了对网络通信线路建设的迫切需要，光缆虽然具有超大容量的优点，然而也具有成本高，需提前铺设以及易受自然灾害影响等弱点，此外光纤通信也不适用于农村、海岛等边远地区和专用通信网。微波通信可作为干线光纤传输的备份及补充，解决城区内铺设有线资源困难的问题。数字微波接入成为建立广域网连接的另一重要方式，是城市通信基础设施的有效补充。数字微波技术将是微波技术未来发展的主要方向，具体应用包括微波扩频数据传输系统，可以用于城市内的短距离支线连接的高频段微波，用于未来的宽带业务接入的本地多点分配业务，现代军用数字微波通信系统等等。重点研究的关键技术为10GHz 以上的高频段传输技术以及在现有频段上的兼容技术，包括高效率调制技术，扩频及跳频抗干扰技术，纠错技术等等。此外，诸如微波单片集成、全数字化处理、数字专用集成电路等提高可靠性及降低成本的技术也需要进一步的研究。
3．1 太赫兹波的应用
太赫兹时域光谱技术(Terahertzti medomainsp ectroscopy,TH z-TDS)是国际上近年来发展起来的研究技术。它利用物质对THz 频带的不同特征吸收谱分析研究物质成分、结构及其相互作用关系。通常有机分子内化学键的振动吸收频率主要在普通红外波段，但对于分子之间弱的相互作用(如氢键)及大分子的骨架振动(构型弯曲) 、偶极子的旋转和振动跃迁以及晶体中晶格的低频振动吸收频率则对应于太赫兹红外波段范围。这些振动所反映的分子结构及相关环境信息都在太赫兹波段内不同吸收位置及吸收强度上有明显的响应，有机分子的这些光谱特征
微波技术小论文
使得利用太赫兹时域光谱技术鉴别化合物结构、构型与环境状态成为可能。太赫兹时域光谱系统是一种相干探测技术，能够同时获得太赫兹脉冲的振幅信息和相位信息，通过对时间波形进行傅立叶变换能直接得到样品的吸收系数和折射率等光学参数。太赫兹时域光谱有很高的探测信噪比和较宽的探测带宽，探测灵敏度很高，可以广泛应用于多种样品的探测。太赫兹时域光谱系统分为透射型和反射型，既可以做透射探测，也可以做反射探测，还可以在泵浦- 探测的方式下研究样品的时间动力学性质。对于不同的样品、不同的测试要求可以采用不同的探测装置。
两种探测方法有各自的特点。光导天线探测太赫兹波时由于产生光电流的载流子寿命较长胆是ZnTe 晶体在5.3THz 处存在横向声子吸收，因此其探测带宽较窄。电光取样技术的时间响应只与所用的电光晶体的非线性性质有关，有较高的探测带宽。目前用电光取样探测到的频谱已超过37THz。同时这种探测方法具有光学平行处理的能力和好的信噪比，使它在实时二维相千远红外成像技术中具有很好的应用前景。但是这种方法光路的调节比较麻烦。
THz 技术从产生到探测都离不开超快激光技术，所以设备庞大，价格昂贵。要想THz 技术应用到气体检测、环境监测、医疗设备等方面，就必须使其小型化，低廉化、逐渐发展的纳米技术等有可能使其从学术阶段过渡到工业应用方面。
3. 2 成像技术
可见光、x 射线、电子束、中近红外光和超声波是医学诊断、材料分析以及在工业生产等诸多领域广泛应用的主要成像信号源，与以上的光源相比，太赫兹辐射对于电介质材料具有较强的穿透效果，除了可测量由材料吸收而反映的空间密度分布外，还可通过位相测量得到折射率的空间分布，获得材料的更多信息。太赫兹成像所依据的基本原理是：透过成像样品(或从样品反射)的太赫兹电磁波的强度和相位包含了样品复介电函数的空间分布。将透射太赫兹电磁波的强度和相位的二维信息记录下来，并经过适当的处理和分析，就能得到样品的太赫兹图像。目前，最常用的方法是用x 光检测行李物品，用拱形安全检测门和手持的金属探测器来检测旅客随身携带的违禁品。但是在很多情况下，对旅客的检查是无法达到安全要求的，比如旅客随身携带的武器中含有极少量或不含金属，像陶瓷、塑料武器等，这些物质无法被有效地检测出来，如果用X 光直接照射人体，由于x 光能量较高，会使组织电离，从而对人体产生伤害。THz 辐射频率介于红外与微波之间，能量较低，1THz 频率光子的能量只有4meV，不会对人体组织产生伤害。而且THz 辐射可以轻易穿透织物、纸张、卡片等物体，对于塑料、陶瓷又可以很清晰地成像。
3.3通信与雷达技术
太赫兹波是很好的宽带信息载体．因此在网络通信方面有很大的应用前景。太赫兹波的频率是目前手机通信频率的1000倍左右，利用太赫兹波进行无线电通信，可以极大地增宽无线电通信网络的频带，使无线移动高速信息网络成为现实。最近报道说，Intel公司开发成功一种可以在数太赫兹运行的新型晶体管，这种太赫兹晶体管(被命名为Terahertz晶体管)，预计可以使现有的处理器的集成度提高25 倍，运行速度提高10 倍；太赫兹波比微波能做到的宽带和迅道数多得多，尤其适合作为卫星间、星地间以及局域网的宽带移动通讯，太赫兹通讯时代可望到来；另外，用光子能量约为可见光光子能量的 1 ／40 的太赫兹波作信息载体，比可见光或近中红外光能量效率高得多。从技术上，太赫兹雷达技术可以探测比微波雷达更小的目标和更准确的定位，并且有更高的分辨率和更强的保密性，有望在军事装备和国家安全等方面发挥巨大的作用。
4.展望
太赫兹光谱和成像技术仍然处于研究和发展之中，尽管目前已有一些方面得到了应用，但是就整体水平来看，太赫兹技术还刚刚起步，基础研究和技术应用都还在不断地完善和不断地发展着。现有的太赫兹时域光谱系统及成像系统的设备不仅价格昂贵，信息处理过程也很复杂，有待于进一步实用化。为了在现场应用太赫兹技术，还要使太赫兹系统向微型化发展。特别是在国内，关于太赫兹技术的研究处于起步阶段，有大量的工作需要进一步地开展。
参考文献
[1]贾燕,李宁等.太赫兹光谱和成像技术在毒品识别和检测方面的应用[J],现代学仪器,2006,2:41-44.
[2]韩元,周燕.太赫兹技术在安全领域中的应用[J],现代科学仪器,2006,2:45-47.
论文题目：微波加热技术综述 姓名：许琦 学号：20087315 专业：食品科学与工程 班级：0 8 级 指导老师：吴伟老师 日期：2011年6月9日
微波加热技术综述 20087315 08食品科学与工程1班许琦 摘要：本文介绍了微波加热的基本原理、特点，以及在食品加工中的应用。并指出了微波加热技术中亟待解决的问题。 关键词：微波加热；原理；特点；应用 Abstract : The paper introduced basic principles, characteristics and application in food processing of microwave heating.The issues of microwave heating technology that need to be resolved are pointed out. Key words : microwave heating;principles;characteristics; applications 微波技术首先应用于通信、广播、电视技术中。在这些领域里，微波作为一种信息或信息的载体被利用。在微波通信工程的数十年应用中，发现始终伴随有一种会引起微波能损耗、需要设法防止和消除的有害因素——热效应。直到六十年代末，微波能终于被作为一种能源来加以利用，进行加热、干燥、杀虫、灭菌、医疗等。工业项目上首创是在食品工业方面，而家用微波炉的出现更进一步扩大了微波加热技术的应用领域。现在，微波加热作为一项新技术已受到各学科领域的高度重视和应用开发[1]。 微波加热的的基本原理 微波是指波长为0.001~1m频率在300 MHz~300GHz之间的电磁波。当处于微波场中的物质含有微波吸收介质时[1]，物质能吸收微波能将其转换成热能，使自身整体同时升温，达到自身加热的目的。这种加热方式称为微波加热。 微波加热是一种全新的热能技术，与传统加热不同，微波加热不需要外部热源，而是向被加热材料内部辐射微波电磁场，推动其偶极子（一端带正电，另一端带负电的分子[2]）运动，使之相互碰撞、摩擦而生热[1]。传统加热方式是根据热传导、对流和辐射原理使热量从外部传至物料内部，热量总是由表及里传递进行加热物料，物料中不可避免地存在温度梯度，故加热的物料不均匀，致使物料
通信工程专业系统实验 RZ9905型 《微波与天线综合实验系统》 论文 学院：信息工程学院 专业：通信工程 组长：00 组员：0 00 通信工程教研室
摘要 在3G通信时代，微波通信系统建设成本低、建设速度快、部署灵活的优点将在3G网络建设中得以充分发挥，从而扩大微波天线在我国的应用范围，形成快速增长的国内市场需求。与此同时，随着无线通信技术PDH，SDH系统与wireless通讯的迅速发展，微波通信天线目前已经在电力、交通、铁路等行业的专用通信网中开始大量使用，微波天线应用范围愈加广泛。在这样的条件下，研究微波通信是非常重要。本次实验《微波与天线实验系统》就是研究微波发送、接收系统的工作原理。实验中对微波系统的每个组件进行测试，最后，完成了微波电视信号单向传输系统的调试。 关键字：微波通信微波天线组件系统
目录 第一部分绪论-------------------------------------------------------------------------------------------------3 （一）背景介绍-----------------------------------------------------------------------------------3 （二）系统特点-------------------------------------------------------------------------------------3 （三）实验目的-------------------------------------------------------------------------------------3 （四）实验内容-------------------------------------------------------------------------------------3 （五）准备知识七管收音机组合电路原理----------------------------------------------------4 第二部分实验准备---------------------------------------------------------------------------------------------5 （一）微波测量仪器介绍---------------------------------------------------------------------------5 （二）系统所含组件原理---------------------------------------------------------------------------5 1 140MHZ 中频振荡器---------------------------------------------------------------------------6 2 微波锁相信号源---------------------------------------------------------------------------------6 3 变频器---------------------------------------------------------------------------------------------6 4 振荡器---------------------------------------------------------------------------------------------7 5 放大器---------------------------------------------------------------------------------------------8 6 滤波器---------------------------------------------------------------------------------------------8 7图像/数据中频调制器---------------------------------------------------------------------------9 第三部分微波系统测试----------------------------------------------------------------------------------------9 （一）微波发送系统-----------------------------------------------------------------------------------9 1原理图----------------------------------------------------------------------------------------------9 2原理简单介绍-------------------------------------------------------------------------------------9 3实验结果-------------------------------------------------------------------------------------------9 4实验分析------------------------------------------------------------------------------------------10 （二）微波接收系统-----------------------------------------------------------------------------------11 1原理图---------------------------------------------------------------------------------------------11 2原理简单介绍------------------------------------------------------------------------------------11 3实验结果------------------------------------------------------------------------------------------11 4实验分析------------------------------------------------------------------------------------------12 （三）微波电视信号单向传输系统-----------------------------------------------------------------12 1原理图---------------------------------------------------------------------------------------------12 2实验结果比较与分析---------------------------------------------------------------------------13 3有线电视与无线电视的主要区别-----------------------------------------------------------13 第四部分微波与天线的应用----------------------------------------------------------------------------------14 1 微波技术的应用与发展-----------------------------------------------------------------------15 2 天线技术的应用与发展-----------------------------------------------------------------------15 第五部分结束语-------------------------------------------------------------------------------------------------16
微波技术小论文 题目名称微波技术的发展方向与前景 概述 学院（系）电子与信息工程学院 专业电子信息工程 学生姓名任子辉学号1152351 2014 年 5 月21 日
微波技术小论文 1.引言 微波技术是近一个世纪以来最重要的科学技术之一，从雷达到广播电视、无线电通信再到微波炉，微波技术对社会的发展和人们生活的进步产生着深远的影响。微波通常是指频率范围在３００ＭＨｚ－３００ＧＨｚ内的电磁波，其波长约在１米到１毫米之间，可被进一步细分为分米波，厘米波和毫米波，其对应频率分别为特高频（UHF，ultra high frequency），超高频（SHF，super high frequency），极高频（EHF，extremely high frequency）。随着现代微波技术的发展，波长在１毫米以下的亚毫米波也被视为微波的范畴，这相当于把微波的频率范围进一步扩大到更高的频率。因此，有的文献里也把微波的频率范围定义为300MHZ－3000GHZ 本文介绍了微波技术的发展以及在各个领域中的应用，并对微波技术未来的发展方向进行了讨论。 2.微波技术发展简史 微波有着不同于其他波段的重要特点，它自被人类发现以来，就不断地得到发展和应用。自从19世纪末德国物理学家赫兹发现并用实验证明了电磁波的存在后，对电磁波的研究便迅速展开。对微波直到20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展。但早期的设备不能满足实验的需要，主要表现为缺乏大功率的信号发生器和灵敏的信号接收器，因此早期的研究并没有取得实质性的进展。到了20世纪30 年代，高频率的超外差接受器和半导体混频器的出现为微波技术的进一步发展提供了条件，使得微波技术的发展取得的一定的进步。 在第二次世界大战期间，由于迫切需要能够对敌机及舰船进行探测定位的高分辨率雷达，大大促进了微波技术的发展。第二次世界大战后，微波技术进一步迅速发展，不仅系统研究了微波技术的传输理论，而且向着多方面的应用发展，并且一直在不断地完善。我国开始研究和利用微波技术是在20世纪70年代初期，首先是在连续微波磁控管的研制方面取得重大进展，特别是大功率磁控管的研制成功，为微波技术的应用提供了先决条件。20世纪80年代，我国开始生产微波炉，到目前为止，已经发展有家用微波炉、工业微波炉等系列产品，产品质量接近或达到世界先进水平。随着科学技术的迅猛发展，微波技术的研究向着更高频段──毫米波段和亚毫米波段发展。 3.微波技术发展现状和未来趋势 进入21 世纪，微波技术继续在广播、有线电视、电话和无线通信领域发挥着巨大的作用，在其他领域如计算机网络等应用中也崭露头角。在广播电视方面，截至2005 年，我国共有中波、短波、调频广播和电视发射台、转播台共计6.57
摘要：微波技术的理论基础是经典的电磁场理论，其目标是解决微波应用工程中的实际问题。微波是一门理论与实践密切结合的一门知识，微波技术理论的出发点是麦克斯维方程组，通过解决微波在传输、处理过程中的遵循的原理，逐渐使微波技术发展成为一门很完整的学科，并在工程上有日新月异的应用。在加热技术上形成一种全新的观念，在通信方面给信息领域带来一场空前的革命。关键词：微波技术；微波加热；通信；电磁波；天线 Abstract The theoretical basis of microwave technique is the classical electromagnetic theory, the goal is to solve the practical problems in microwave engineering. Microwave is a knowledge of a close combination of theory and practice, the theoretical starting point of microwave technology is the Max equations, solved by microwave in transmission, processing process follow the principle, the development of microwave technology has become a very complete discipline, and change rapidly used in engineering. The formation of a new idea in the heating technology in communication, to the information industry brought an unprecedented revolution. 1.引言 随着科学技术的迅速发展和生产工艺的不断改进，微波技术已在许多工业生产领域得到应用。在国内，微波技术已应用于玻璃纤维、化工产品、保温材料、木材等的干燥，食品、医疗的灭菌、干燥和焙烤。并在医疗、环保、农业等领域也有所应用。微波技术的应用，提高了生产效率和产品质量，降低了能耗和环境污染，减轻了人的劳动强度，提高了生产效益。在国际上，许多工业发达国家都对微波的工业应用非常重视，把微波技术作为改进生产工艺和提高产品质量的重要手段。 2．微波的特性 一是似光性。微波波长非常小，当微波照射到某些物体上时，将产生显著的反射和折射，就和光线的反、折射一样。同时微波传播的特性也和几何光学相似，能像光线一样地直线传播和容易集中，即具有似光性。这样利用微波就可以获得方向性好、体积小的天线设备，用于接收地面上或宇宙空间中各种物体反射回来的微弱信号，从而确定该物体的方位和距离，这就是雷达导航技术的基础。 二是穿透性。微波照射于介质物体时，能深入该物体内部的特性称为穿透性。例如微波是射频波谱中惟一能穿透电离层的电磁波（光波除外）。因而成为人类外层空间的“宇宙窗口”；微波能穿透生物体，成为医学透热疗法的重要手段；
射频与微波技术应用与发展综述 班级： 姓名： 学号： 序号： 日期：
摘要： 微波技术是近一个世纪以来最重要的科学技术之一,从雷达到广播电视、无线电通信，再 到微波炉，微波技术对社会发展和人们生活的进步产生着深远的影响。本文介绍了微波技 术的发展以及在各个领域中的应用,并对微波技术未来的发展方向进行了讨论。Abstract： Microwave technology is one of the most important technology in the nearly century, from radar to broadcast TV, radio communication, microwave oven, microwave technology had a profound impact on society development and progress of people's lives .The paper introduced the development of microwave technology and it’s applications in various fields. It also discussed the future direction of microwave technology. 关键词：微波技术，微波电效应，污水处理 Keywords: Microwave technology, microwave electric effect, sewage treatment 微波是指波长在1mm～1000mm、频率在300MHz～300GHz范围之间的电磁波，因为 它的波长与长波、中波与短波相比来说，要“微小”得多，所以它也就得名为“微波”了。微波有着不同于其他波段的重要特点，它自被人类发现以来，就不断地得到发展和应用。 19世纪末，人们已经知道了超高频的许多特性，赫兹用火花振荡得到了微波信号，并对其 进行了研究。但赫兹本人并没有想到将这种电磁波用于通信，他的实验仅证实了麦克斯韦 的一个预言──电磁波的存在。20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展，1936年4 月美国科学家SouthWorth用直径为12．5cm青铜管将9cm的电磁波传输了260m远，波导 传输实验的成功激励了当时的研究者，因为它证实了麦克斯韦的另一个预言──电磁波可以 在空心的金属管中传输，因此在第二次世界大战中微波技术的应用就成了一个热门的课题。战争的需要，促进了微波技术的发展，而电磁波在波导中传输的成功，又提供了一个有效
烤箱和微波炉的加热原理是不一样的。 烤箱的加热原理是，让电阻丝（棒）通电变热，使电能变成热能，使得箱体内的温度提高，继而对食物进行烘烤至熟，这个过程是由外至里的。 微波炉的加热原理是，通电后，电能变成微波，通过炉内的空气传播到食物，然后使得食物内部每一个分子都进行热运动，从而使得食物变热继而成熟。这个过程是由内而外的。烤箱适用于，烘烤面点、成块的肉制品等。也就是说针对于烹饪环节中的烤。 微波炉适用于，适度加热食品、蒸煮类食品等。也就是给事物加热，并非一种烹饪手法。 注意，煮鸡蛋都不能用这两种方法。 烤箱是加工食物是一个烤的过程。明火直接烤会产生致癌物质，3，4—苯并芘，含量与烘烤时间成正比。但用烤箱来说，这种致癌物质几乎不产生，因此，可以说是比较安全的加工方法。 微波炉加工食物，只是一种加热。但所散发出的微波对人身体有害！尽量在用微波炉做食物时，离它远点。 要说哪种工具做出来的食物更健康，到还真不好判断，这需要大量的实验。但因为明火烤出的食物，对人身体有一定害处。因此，我个人意见还是少吃烤的食物比较好。 不过这都不是绝对的。就象有些食物间相克一样，也有食物
间的营养促进。 所以食物的搭配显的格外重要。食品营养也成为现今时代一个新兴的行业。 电烤箱是专用的烤制设备，可以烘烤面点、做蛋糕、做烤肉等各种美食。电烤箱的优点是专业、功率强劲。 微波炉主要是用来加热食物。微波炉的烧烤功能适合做点简单的烤鸡翅、烤地瓜之类。 微波炉的功率不够大，烧烤时也容易将食物烤煳。 一款用来烘焙的烤箱，好不好在于烤箱的结构合不合理，烤箱结构包括箱体高度、布管、容积、层架。这四个因素是决定烤箱好与不好的关键，合理的烤箱结构能让烤箱温度变得更加均匀和实用。目前市面上的电烤箱种类较多，通常分为三控自动型（定时、调温、调功率）、控温定时型和普通简易型。对于一般家庭来说，选用控温定时型已经足够，因为此类型的功能较齐全，性价比较高。
题目:简论微波谐振器件 姓名:陆昌佳学号20091120242 专业:通信工程 目录： 一、…………………………摘要 二、…………………………关键词 三、…………………………正文 1、微波元器件的简单介绍 2、微波元器件常见种类 3、矩形和圆柱形谐振腔基本参数的计算 4、参考书目
一、摘要：微波谐振器件是根据微波频率的特点从LC回路演变而来的,通过对微波谐振器件的研究,我们可以通过谐振器件各个参数更进一步的了解和认识其特点，从而更好的使用微波谐振器件、最大程度的发挥它在通信系统中的作用。以下我将对矩形谐振腔做简要计算分析，得到其谐振频率和品质因素f。和Q。，并将其和圆柱微波谐振腔的基本参数作比较，从而更进一步为通信事业服务. 二、关键词：谐振频率品质因素 三、微波元器件简单介绍：在低频电路中, 谐振回路是一种基本元 件, 它是由电感和电容串联或并联而成, 在振荡器中作为振荡回路，用以控制振荡器的频率; 在放大器中用作谐振回路; 在带通或带阻滤波器中作为选频元件等。在微波频率上, 也有上述功能的器件, 这就是微波谐振器件, 它的结构是根据微波频率的特点从LC回路演变而成的。微波谐振器一般有传输线型谐振器和非传输线谐振器两大类, 传输线型谐振器是一段由两端短路或开路的微波导行系统构成的, 如金属空腔谐振器、同轴线谐振器和微带谐振器等 四、常见谐振腔：
五、正文：谐振在通信系统中起着举足轻重的作用，以最简单的收音机为例，我们都知道收音机在接收电磁波信号时，只有谐收音机频率和空中的电磁波频率相等才能接收到音频信号即谐振。而谐振的直接决定因素在于谐振器件，对谐振器件的研究可从其基本参数谐振频率和品质因素入手。
电磁场与微波技术 080904 （一级学科：电子科学与技术） 本学科是电子科学与技术一级学科下属的二级学科，是1990年由国务院学位办批准的博士学位授予点，同时承担接收博士后研究人员的任务，2003年被批准为国防科工委委级重点学科点。本学科专业内容涉及电磁场理论、微波毫米波技术及其应用，主要领域包括电磁波的产生、传播、辐射、散射的理论和技术，微波和毫米波电路系统的理论、分析、仿真、设计及应用，以及环境电磁学、光电子学、电磁兼容等交叉学科内容。多年来在多种军事和国民经济应用的推动下，本学科在天线理论与技术、电磁散射与逆散射、电磁隐身技术、微波毫米波理论与技术、光电子技术、电磁兼容、计算电磁学与电磁仿真技术、微波毫米波系统工程与集成应用等方面的研究形成了鲜明的特色，取得了显著成果。其主要研究方向有： 1.计算电磁学及其应用：设计、研究、开发高精度、高效率电磁计算算法；研究高效精确电磁计算算法在目标特性、微波成像及遥感、电磁环境预测、天线分析和设计等方面的应用。 2.微波/毫米波电路设计理论与技术：研究有源元器件与电路模型、与微电子、微机械工艺相关的材料器件等模型的建立及参数提取；研究低相噪频率源技术，微波/毫米波单片集成电路设计，基于微机械（MEMS）的微波/毫米波开关、移相器和滤波器设计。 3.电磁波与物质的相互作用：研究电磁散射和逆散射算法，军事装备目标特性测试技术，隐身目标测试技术，目标散射中心三维成像技术；研究轻质、宽频、自适应智能隐身材料。 4.微波/毫米波系统理论与集成应用技术：设计、研究、开发特殊环境下的微波/毫米波系统；研究微波/毫米波测试技术；研究天线设计理论与技术。 一、培养目标 掌握坚实的电磁场与微波技术以及相应学科的基础理论，具有系统的专门知识，熟练应用计算机，掌握相应的实验技术，掌握一门外国语，学风端正，具备独立从事科学研究工作和独立担负专门技术工作的能力，能胜任科研、生产单位和高等院校的研究、开发、教学或管理等工作。 二、课程设置
专业方向论文题目：微波加热技术 系部电子信息工程专业电子信息工程学号1108421115 姓名 2014年 6 月17日
微波加热技术 摘要 微波是指频率从300MHz至3000GHz范围内的电磁波，其相应的波长从1m至0.1mm。超高频电磁形状和含水量的不同就会产生反射和吸收，它成功地应用于电视广播、微波通讯、雷透现象.导体铝、铜、银等能反射微波;绝缘达及卫星通讯方面.微波与微波等离子体除了体可穿透并部分反射微波;含有水和脂肪的食作为信号传输手段在通讯领域有着广泛的应用物则能较好地吸收微波能并将其转化为热能。因此它在加热方面有极大的应用前景。尤其在食品工业中的应用以及如何更好地应用于我国的食品工业。 关键词：微波加热原理应用
目录 一微波加热技术简介 (1) 1.1微波加热技术发展概况 (1) 1.2微波加热技术的研究前景 (1) 二微波加热技术 (2) 2.1什么是微波加热技术 (2) 2.2微波加热技术的优点 (2) 三微波加热技术的应用 (3) 3.1食品微波加热 (3) 3.2食品微波干燥 (3) 3.3食品微波杀菌和保鲜 (4) 3.3.1原理 (4) 3.3.2应用 (4) 3.4食品膨化 (4) 四总结与展望 (5) 4.1总结与展望 (5) 参考文献 (6)
一微波加热技术简介 1.1微波加热技术发展概况 微波技术首先应用于通信、广播、电视技术中。在这些领域里，微波作为一种信息或信息的载体被利用。在微波通信工程的数十年应用中，发现始终伴随有一种会引起微波能损耗、需要设法防止和消除的有害因素——热效应。早在1945年，美国就有人提出利用微波的这种热效应来对材料进行加热的想法。随后有不少人对此课题——微波加热——进行了不段探索、试验和研究。直到六十年代末。 微波能终于被作为一种能源来加以利用，进行加热、干燥、杀虫、灭菌、医疗等工业项目上。首创是在食品工业方面，而家用微波炉的出现更进一步扩大了微波加热技术的应用领域。现在，微波加热作为一项新技术已受到各学科领域的高度重视和应用开发。 我国在70年代开始微波能应用研究工作，于1973年开始微波加热应用技术的研究和微波加热用磁控管的研制。1974年和1980年电子工业部召开了“全国微波能推广应用技术交流会”，交流微波学术及应用技术问题。81年3月经四机部批准，抽调部属单位的科技力量，成立了——中国电子器件工业总公司微波能推广应用站，负责全国微波能推广应用的组织、设计研究工作。1983年10月中国电子学会召开了首届“全国微波能应用学术交流会”。嗣后每二年在全国选择推广应用好的地区轮流举办微波应用技术交流，以推动国内微波事业的发展。每届均有论文集出版，涉及工业、农业、医药、科研等方面的应用领域。 目前,我国已在皮革、木材、彩色印刷、食品、纸张、化工、陶瓷、药品、烟叶、建材、橡胶以及医疗等行业逐渐采用微波技术，并取得了良好的经济效益。微波能技术作为一种新的加工手段，对各行业的技术改造和设备更新已形成极大地冲击。特别是现阶段，摆在各经营者面前的是解决产品结构与社会需求的问题，适应社会发展对产品品质、品种要求的提高。其焦点之一就是技术创新不足、品质升级滞后。微波技术的出现为提高产品档次、跟上技术进步、创高附加值产品提供了良好条件。 1.2微波加热技术的研究前景 微波加热技术在很多方面都有应用优势，在不久的将来可以成为极为常规应用的有效条件。加热过程几乎涉及到国民经济的各个部门,广泛应用于国民生产和人民的日常生活中. 微波加热作为是一项新技术,它具有众多其他加热方法无法比拟的优点,无疑将会在各部门得到大力推广和应用. 但我们也应认识到微波加热一项新技术、新方法,我们对它的研究还很不深入,它在应用的过程中也表现出了一些缺点和不足. 如以微波干燥为例,其所用能源为高价位的电能,与传统能源相比,有时其干燥成本仍然较高;单独用微波干燥物料,若控制不当,容易使物料内产生过快的温和很高的温度,从而导致物料内部产生“炸裂”,甚至出现烧焦现象. 在进入20 世纪90 年代以后,由于电子技术的飞速发展,微波加热技术也日趋成熟,微波加热设备日渐精良;电力供 - 1 -
2012—2013学年上学期微波工程 期中论文 微波技术的当前应用浅析 学生姓名：邓兴盛 学号： 10908030101 课程名称: 微波工程 指导教师：何俊 专业班级：电子信息工程 完成时间： 2012年5月20日
微波技术的当前应用浅析 【摘要】微波技术早在二战结束不久就已经在工业上得到应用，但真正得到重视确实在上世纪七八十年代，经过了多年的发展已逐步形成了一系列的交叉技术，在不同的领域都发挥着其独有的优势和特殊作用，本文就目前世界上微波技术在不同领域的应用及其前景做一简单的分析，并就微波技术在应用中的一些需要我们共同关注的问题试图做一些思考。 【关键词】微波技术，应用价值，影响思考 【正文】1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，推导出电磁波与光具有同样的传播速度。1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后，1898年，马可尼又进行了许多实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电磁波，它们的本质完全相同，只是波长和频率有很大的差别。至此，随着人们对电磁波概念的认知，开始不断地认识到了电磁波在实际生活中的应用价值。 一个典型的例子，1936年4月美国科学家South Worth用直径为12．5cm 青铜管将9cm的电磁波传输了260m远，从而它证实了麦克斯韦的另一个预言──电磁波可以在空心的金属管中传输，因此在第二次世界大战中微波技术的应用就成了一个热门的课题。战争的需要，促进了微波技术的发展，而电磁波在波导中传输的成功，又提供了一个有效的能量传输设备，微波电真空振荡器及微波器件的发展十分迅速。在1943年终于制造出了第一台微波雷达，工作波长在10cm。在第二次世界大战期间，由于迫切需要能够对敌机及舰船进行探测定位的高分辨率雷达，大大促进了微波技术的发展。 一、微波的存在 微波是指波长在1mm～1000mm、频率在300MHz～300GHz范围之间的电磁波，因为它的波长与长波、中波与短波相比来说，要“微小”得多，所以它也就得名为“微波”了。 微波有着不同于其他波段的重要特点，它自被人类发现以来，就不断地得到发展和应用。19世纪末，人们已经知道了超高频的许多特性，赫兹用火花振荡得到了微波信号，并对其进行了研究。但赫兹本人并没有想到将这种电磁波用于通信，他的实验仅证实了麦克斯韦的一个预言──电磁波的存在。
Sum283No.4化学工程师 Chemical Engineer2019年第4期 DOI：10.16247/https://www.doczj.com/doc/3511398911.html,ki.23-1171/tq.20190469 微波加热技术在催化反应中的应用 石藝杰，朱佳欢，李洁君，张丽媛 (上海市质量监督检验技术研究院，上海200233) 摘要:本文概括了微波加热的机理，阐述了微波与碳材料的耦合效应的作用原理,综述了微波加热技术在催化反应中应用的研究进展,指出了微波技术在催化反应中的应用所面临的主要问题，并对其发展方向进行了展望,为微波加热技术在催化反应中的研究与应用提供参考。 关键词:微波加热;催化;碳材料 中图分类号:TQ9文献标识码:A Application of microwave heating technology in catalytic reaction SHI Liu—jie,ZHU Jia-huan,LI Jie—jun,ZHANG Li—yuan (Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research.Shanghai200233,China) Abstract:The mechanism of microwave heating is generalized.The principle of the coupling effect of mi-crowave and carbon material is expounded.The application of microwave heating technology in catalytic reaction is reviewed.Main problems and its development direction of the application of microwave heating technology are pointed out,providing reference for the research and application of microwave heating technology in catalytic reac- Key words:microwave heating;catalysis;carbon material 微波由于具有选择性加热、高效性、穿透能力强等特点，被广泛应用于有机反应、催化剂制备、催化反应等各个化学领域IT。大部分碳材料可以用作为优良的微波吸收材料，因为碳材料表面的离域电子能够与微波场产生强烈的耦合作用.引发持续的高温,形成“热点”，从而提高化学反应速率、转化率和选择性。本文对微波加热的原理、微波与碳材料的耦合效应进行了阐述，综述了微波加热技术在催化反应中应用的研究进展，并对其发展方向进行了展望。 1微波加热的原理 微波是频率为0.3-300GHz.波长为0.001~lm 的电磁波。为了防止对远程通讯信号产生干扰，所有国产家用微波炉和化学合成专用的微波反应器的工作频率均为2.45GHz。由于微波是一种高频电磁波,所以它具有很高的能量,常被应用于萃取微量物质、有机合成和生物杀菌等领域。 收稿日期:2018-12-12 作者简介：石遴杰（1992-）,女.助理工程师,2017年毕业于华东理工大学化学工程专业.硕士，主要从事微波加热技术.食品接 触材料研究。 可 紫外线1红外线无线电波 l<—Laser Radiation—?! 10,(,10^10-810-710“10-510"10-310-210-'I ,.I波长/m t I| 3xlO123xl0'°3x10s3xl063xl043x10' 频率/MHz 分子旋转内壳层 电子 微波加热某种材料的能力主要依赖于材料本身吸收微波转化为热量的能力。微波加热的机理有两种:偶极极化效应和界面极化效应。在外加交变电磁场的作用下,样品内极性分子极化.并伴随电磁场极性的不断变化而改变取向，众多极性分子频繁地相互摩擦损耗，此时，能量以热量的形式耗散。另一种情况下，材料表面有可以移动的自由电子，在外加交变电磁场作用下，电子的快速迁移会诱导产生交变电流,电子在转向过程中会与周围粒子相互摩擦、碰撞.从而产生能量损失，这种现象称作界面极化。 传统情况下，有机合成反应通常靠外部热源通过传导式加热为体系提供能量（如油浴加热）,这种加热方式受多种材料的导电系数影响.而且会导致反应容器的温度比反应物温度高，因此，效率不高。相反，微波加热通过微波与反应物分子间的耦合效
知识梳理 绪论 微波、天线与电波传播是无线电技术的一个重要组成部分，它们三者研究的对象和目的有所不同。微波主要研究如何引导电磁波在微波传输系统中的有效传输，它的特点是希望电磁波按一定要求沿微波传输系统无辐射的传输，对传输系统而言辐射是一种能量的损耗。天线的任务则是将导行波变换为向空间定向辐射的电磁波，或将在空间传播的电磁波变为微波设备中的导行波，因此天线有两个基本作用：一个是有效地辐射或接收电磁波，另一个是把无线电波能量转换为导行波能量。电波传播则是分析和研究电波在空间的传播方式和特点。微波、天线与电波传输播三者的共同基础是电磁场理论，三者都是电磁场在不同边值条件下的应用。 第一章均匀传输线理论 微波传输线是用以传输微波信息和能量的各种形式的传输系统的总称, 它的作用是引导电磁波沿一定方向传输, 因此又称为导波系统, 其所导引的电磁波被称为导行波。一般将截面尺寸、形状、媒质分布、材料及边界条件均不变的导波系统称为规则导波系统, 又称为均匀传输线。把导行波传播的方向称为纵向, 垂直于导波传播的方向称为横向。无纵向电磁场分量的电磁波称为横电磁波，即TEM波。另外, 传输线本身的不连续性可以构成各种形式的微波无源元器件, 这些元器件和均匀传输线、有源元器件及天线一起构成微波系统。 1.1均匀无耗传输线的输入阻抗 定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗两个特性： (1)λ／2重复性：无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Zin(z)=Zin(z+λ／2)；(2)λ／4变换性:Zin(z)-Zin(z+λ／4)=Z02 1.2均匀无耗传输线的三种传输状态 (1) 行波状态：无反射的传输状态， 匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗沿线电压和电流振幅不变电压和电流在任意点上同相； (2) 纯驻波状态：全反射状态， 负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态； (3)行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数。 1.3传输线的三类匹配状态 (1)负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。 (2)源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，这种电源称之为匹配电源。此时，信号源端无反射。 (3)共轭阻抗匹配：对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时，即当Zin=Zg﹡时，负载能得到最大功率值。共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。 1.4阻抗圆图的应用 (1) 反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|ej(Φ1-2βz)=|Γ1|ejΦ
微波加热原理及特点 微波原理及特点 微波是一种能量(不是热量)形式，电磁波的一种，在介质中可以转化为热量。材料对微波的反应可以分为四种情况:(1)穿透微波 (2)反射微波 (3)吸收微波 (4)部分吸收微波 介质从电结构上分为无极和有极分子电介质。通常它们无规则排列，如把它们置于交变的电场中，这些介质的极性分子取向会随电场极性的变化而变化，叫极化。外电场越强，极化作用越强，外电场极性变化越快，极化越快，分子的热运动和相邻分子间的摩擦作用也越剧烈。从而可实现电磁能向热能的转换。 由极性分子所组成的物质，能较好地吸收微波，水是吸收微波最好的介质，所以凡含水的物质必定吸收微波。另一类由非极性分子组成，它们基本上不吸收或很少吸收微波，这类物质有聚氟乙烯、聚丙烯等塑料制品和玻璃、陶瓷等，它们能透过微波，而不吸收微波，这类材料可作为微波加热用的容器或支承物，或做微波密封材料。对于导电的金属材料，电波不能透入内部而被反射，金属材料不能吸收微波。微波加热原理: 通常，能加工领域中所处理的材料大多是介质材料，而介质材料由极性分子和非极性分子组成，都能不同程度地吸收微波。介质材料与微波电磁场相互耦合，会形成各种功率耗散从而达到能量转化的目的。能量转化的方式有许多种，如离子传导、偶极子转动、界面极化、磁滞、压电现象、电致伸缩、核磁共振、铁磁共振等，其中离子传导和偶极子转动是微波加热的主要原理。 微波加热是依靠物料吸收微波能并将其转换成热能，从而使物料本身整体同时升温的加热方式。常用的微波频率有915MHz和2450MHz。由于具有高频特性，微波电磁场以数十亿次/秒的惊人速度进行周期性变化，物料中的极性分子(典型的如
基于微波技术中——小型微带 天线的应用综述 摘要：在无线通信系统中，天线是一个不可或缺的组件，它能有效辐射和接收自由空间的电磁波。在发射系统中，天线将发射机送来的高频电流变换为自由空间的电磁波，而在接收系统中天线则可将自由空间传来的电磁波转变为电流信号传送给接收机。因此，作为无线通信系统的重要前端器件，天线性能的好坏将直接影响到整个系统的通信质量。本文主要针对小型化、高集成度微带天线的研究现状和发展作了简单的综述，并对微带天线在日后生活中的应用提出了展望和希冀。 关键词：无线通信微带天线小型化高集成度 一．研究背景及意义 随着无线通信技术的迅猛发展，日趋小型化和高度集成化的无线通信系统要求通信设备具有多功能、小体积、高速率的特点，以往传统的通信设备的性能已经达不到系统的要求。为适应无线通信系统的发展，通信设备必须向小型化、多功能的方向发展，而终端天线的体积成为通信设备体积缩减的“瓶颈”。并且减小天线的尺寸又会影响到天线的带宽、增益等特性，如何设计出在天线尺寸减小的同时又能兼顾其他性能指标的小型多功能天线是一项极其富有挑战性的工作。微带天线介质基片的厚度往往远小于波长，因此它本身就实现了一维小型化，属于电小天线。与普通的微波天线相比，微带天线的剖面薄，体积小，重量轻；并且具有平面结构，可以制成和导弹、卫星等载体表面共形的结构；同时它的馈电网络可以和天线结构一起制成，便于印刷电路技术大批量生产；另外它能与有源器件和电路集成为单一的模件；而且便于获得线极化、圆极化，易实现双极化、多频段等多功能工作。微带天线的上述优点使其得到了广泛的应用。在军事方面的应用有卫星通信、导弹遥测、火箭、雷达等；在民用方面蓝牙(Bluetooth)、无线局域网(WLAN)、短距离无线网络(Zigbee)、超宽带通信(UWB)等诸多无线通信系统也都有微带天线的应用。伴随微波集成技术的发展和各种微波高性能介质材料的不断出现，小型化微带天线设计已成为现阶段无线通信领域研究的热点。因此，本文对小型化微带天线的研究和设计，具有很好的应用前景和实用价值。
微波加热干燥的原理及其特点 地点:微朗科技微波实验室 单位:株洲市微朗科技有限公司 时间:2009-05-20 声明:本研究成果归株洲市微朗科技有限公司所有,仿冒必究. 微波是一种波长极短的电磁波（即波长从1毫米到1米的范围），它和无线电波、红外线、可见光一样，都属于电磁波，只是波长各不相同。微波频率范围从300兆赫至300千兆赫、具有穿透特性的电磁波，常用的微波频率为915MHZ和2450MHZ。微波干燥技术是依靠一每秒几亿次速度进行周期变化的微波穿透物料内，与物料的极性分子相互作用，物料中的极性（比如水分子）吸收微波后，改变其原有的分子结构，亦以同样的速度作电场极性运动，致使彼此间频繁碰撞而产生大量的摩擦热，从而使物料内各部分在同一瞬间获得热能而升温，相继发生水分蒸发，达到干燥的目的。 换句话说就是利用微波在快速变化的高频电磁场中与物质分子相互作用，被吸收而产生热效应，把微波能量直接转换为介质热能，微波被物体吸收后，物体自生发热，加热从物体内部、外部同时开始，能做到里外同时加热，不同的物质吸收微波的能力不同，其加热效果也各不相同，这主要取决于物质的介质损耗。水是吸收微波很强烈的物质，一般含有水分的物质都能用微波来进行加热，快速均匀，达到很好效果。 二、微波加热干燥的特点： 1、干燥速度快：常规干燥是通过热传导、对流或辐射等方式将热从物料的表面传至内部。如火焰、热风、电热、蒸汽等，它们是逐步使物质中心温度升高，称之为外部加热干燥。
要使中心部位达到所需的温度，需要一定的时间，导热性较差的物质需要的时间更长。微波加热与传统常规加热方式完全不同，它是使加热物质本身作为发热体，称之为内部加热方式，不需要热传导的过程，内外同时加热。因此，尽管是热传导性较差的物料也能在短时间内达到加热效果。 2、加热干燥均匀：常规加热干燥，为提高加热速度，就需要升高加热温度，容易产生外焦内生现象。微波加热干燥时，物料各部分都均匀渗透电磁波，产生热量，因此均匀性大大改善。 3、保持物料原色：由于微波干燥不需要热传导，物料自身发热，干燥速度快，接触物料的温度大大低于常规方法，不会造成物料裂变现象。 4、节能高效：微波加热干燥中，微波能只被加热物体自身吸收而生热，加热室壁和加热室内的空气及相应的容器都不会发热，所以热效率极高，产生环境明显改善。比远红外加热节能1/3以上。 5、操作简便、选择性大：微波设备即开即用，没有常规设备的热惯性，操作灵活方便，微波功率连续可调，便于控制。电路控制系统采用总线控制方式和PLC编程自动化控制方式，可配置先进的红外远程控制及脉冲功能，便捷、安全。 6、易实现自动化流水线生产：设备操作简便，没有热惯性，能根据生产工艺要求实时调控。整条生产线只需1～2名操作工。 7、工艺先进：微波设备不需要锅炉、复杂的管道系统、煤场和运输车辆等，只需水、电基本条件即可，对厂房无特殊要求。投资少、见效快。 8、设备紧凑节省占地面积：微波设备无高温余热，不产生热辐射，能改善工作环境；而且设备结构紧凑、节省厂房面积。 9、安全无害：通常微波能是指在金属制成的封闭加热室及波导管内传输，我公司利用