电子科学与技术导论PPT
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电子科学技术导论(霸哥整理版)一、电路与电磁场1、电路的分析方法(1)克希霍夫定理(2)特勒根定理(3)节点电流法、回路电压法(4)线性电路的时域分析(5)线性电路的频域分析(6)非线性电路分析2、传统电路分析方法不适用的场合•频率很高•需直接研究电磁场、电磁波分布如:天线、电波传播、高速集成电路中的串扰现象、光纤中的模式、静电击穿现象二、电磁场、电磁波的研究与应用领域1、通信(1)有线通信光纤: 模式、极化、色散、衰减等波导: 模式、极化、色散、衰减等电缆: 模式、极化、色散、衰减、串扰器件: 模式、电磁耦合等(2)无线通信短波、微波中继、卫星通信、移动通信、个人通信、无线网络、无线接入、寻呼、集群2、雷达(RADAR)无线电探测和测距(Radio Detection and Ranging)发射并检测目标的回波(散射波)•连续波雷达测速•调频雷达测速、测距•动目标显示和脉冲多普勃雷达测距、移动目标•跟踪雷达•合成孔径雷达(SAR)成像•超视距雷达(高频)地波、天波•汽车防撞雷达•气象雷达•探地雷达•电磁散射、隐身、目标成像等3、遥感(Remote Sensing)•可见光波长短、分辨率高、夜间、云、雨等影响•红外可昼夜遥感、云、雨等影响•微波全天候、几何特性、体价电特性、分辨率不如光遥感•遥感三个组成部分:接收器、发射器、处理器•传感器与场景的相互作用•传感器的设计与测试技术•在地球科学方面的应用•主动式遥感散射计雷达•被动式遥感辐射计•成像4、电磁波与物质相互作用(1)电磁波与人体相互作用a. 电磁波治疗•治癌•微波手术刀•检测、诊断•治前列腺•微波针灸•微波治疗比激光优越之处1.透过率高2.微波天线遇组织粘结仍能辐射3.同样强度下微波凝结组织量大于激光4.微波摧毁组织至炭化无烟雾产生5.微波止血效果更好6.激光光纤插入组织易损坏7.微波机及其天线造价较低b. 电磁场对人体的影响微波设备安全标准5mw/cm2微波生物效应射频辐射危害标准国家频率安全界限条件说明美国 10MHz-100GHz 10mW/cm2 6min1mW/cm2 >6min 平均值短波 200V/m0.5A/m前苏联 0.1-30MHz 20V/m 5A/m30-300MHz 5V/m300MHz 10μW/cm2 6h/d100μW/cm2 2h/d中国中短波 20V/m 5A/m 长期职业暴露(1978) 微波 50μW/cm2 6h/d(2)微波化学可大大加速某些化学反应•微波诱导催化•微波消解•微波无机、有机合成•微波萃取矿物处理•微波除污•酒-陈化微波农业应用(3)灭菌消毒(4)微波等离子体•制备人造金刚石•表面改性处理•刻蚀5、电磁波能•微波输能•高频、微波加热、干燥、新型能源6、电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)•电子系统在规定的电磁环境中按照设计要求而工作的能力。