微波基础知识学习

微波的相关知识一、微波的产生微波能通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的器件来获得。

可以产生微波的器件有许多种，但主要分为两大类：半导体器件和电真空器件。

电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件，或称之为电子管。

在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控管、多腔速调管、微波三、四极管、行波管等。

在目前微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管。

二、微波的热效应微波对生物体的热效应是指由微波引起的生物组织或系统受热而对生物体产生的生理影响．热效应主要是生物体内有极分子在微波高频电场的作用下反复快速取向转动而摩擦生热；体内离子在微波作用下振动也会将振动能量转化为热量；一般分子也会吸收微波能量后使热运动能量增加．如果生物体组织吸收的微波能量较少，它可借助自身的热调节系统通过血循环将吸收的微波能量(热量)散发至全身或体外．如果微波功率很强，生物组织吸收的微波能量多于生物体所能散发的能量，则引起该部位体温升高．局部组织温度升高将产生一系列生理反应，如使局部血管扩张，并通过热调节系统使血循环加速，组织代谢增强，白细胞吞噬作用增强，促进病理产物的吸收和消散等．化学效应等．在微波电磁场的作用下，生物体内的一些分子将会产生变形和振动，使细胞膜功能受到影响，使细胞膜内外液体的电状况发生变化，引起生物作用的改变，进而可影响中枢神经系统等．微波干扰生物电(如心电、脑电、肌电、神经传导电位、细胞活动膜电位等)的节律，会导致心脏活动、脑神经活动及内分泌活动等一系列障碍．对微波的非热效应，人们还了解的不很多．当生物体受强功率微波照射时，热效应是主要的(一般认为，功率密度在在10mW／cm2者多产生微热效应．且频率越高产生热效应的阈强度越低)；长期的低功率密度(1 m W／cm2 以下)微波辐射主要引起非热效应．三、微波加热的原理微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。

《微波技术基础》课程学习知识要点第一章 学习知识要点1．微波的定义— 把波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波称为微波。

微波波段对应的频率范围为: 3×108Hz ～3×1012Hz 。

在整个电磁波谱中，微波处于普通无线电波与红外线之间，是频率最高的无线电波，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽10000倍。

一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个波段。

2．微波具有如下四个主要特点：1) 似光性、2) 频率高、3) 能穿透电离层、4) 量子特性。

3．微波技术的主要应用：1) 在雷达上的应用、2) 在通讯方面的应用、3) 在科学研究方面的应用、4) 在生物医学方面的应用、5) 微波能的应用。

4．微波技术是研究微波信号的产生、传输、变换、发射、接收和测量的一门学科，它的基本理论是经典的电磁场理论，研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。

一种是“场”的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；另一种是“路”的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用克希霍夫定律建立传输线方程，求得线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各种传输特性。

第二章 学习知识要点1. 传输线可用来传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。

微波传输线是一种分布参数电路，线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数，它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。

传输线方程是传输线理论中的基本方程。

2. 均匀无耗传输线方程为()()()()d U z dz U z d I z dzI z 2222220-=-=ββ 其解为 ()()()U z A e A e I z Z A e A e j z j zj z j z=+=---120121ββββ 对于均匀无耗传输线,已知终端电压U 2和电流I 2，则:对于均匀无耗传输线,已知始端电压U 1和电流I 1，则:()()⎪⎭⎪⎬⎫+=+= sin cos sin cos 022022Z z jU z I z I z Z jI z U z U ββββ其参量为 Z L C 000=，βπλ=2p ，v v p r =0ε，λλεp r=03. 终端接的不同性质的负载，均匀无耗传输线有三种工作状态： (1) 当Z Z L =0时，传输线工作于行波状态。

绪论1、微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段。

频率（300MHz —3000GHz）。

波长（1m—0.1mm ）微波分为：分米波、厘米波、毫米波、亚毫米波。

特点：似光性、穿透性、热效应特性、宽频带特性、散射性、抗低频干扰特性视距传播性、分布参数的不确定性、电磁兼容和电磁环境污染。

第一章2、微波传输线：是用以传输微波信息和能量的各种形式传输系统的总称3、T EM波指①无纵向电磁场分量的电磁波称为横电磁波②电矢量和磁矢量都与传播方向垂直TE波指电矢量与传播方向垂直，或者说传播方向上没有电矢量TM波是指磁矢量与传播方向垂直4、特性阻抗：传输线上导行波电压与电流的比值：①Z0= U:）（定义式），乙=厝恰（推出来的），仅由传输线自身的分布参数决定而与负载及信号源无关。

②对于均匀无耗传输线:Z0 =.；③平行双导线传输线的特性阻抗：Z0 =〕丝|门（d为传输线直径，D为间距，E r为相对介电常数，常用的特… d 性阻抗：250 Q , 400 Q , 600 Q )^In b（a,b分别为内外导体半径，常用的特性阻抗:④无耗同轴线的特性阻抗：Z0=50 Q , 75 Q)；r ：'5、传播常数Y是描述传输线上导行波沿导波系统传播过程中衰减和相移的参数。

, 是衰减常数，dB/m。

是相移常数，rad/m6、输入阻抗是传输线上任意一点Z处的输入电压与输入电流之比，——7、输入阻抗与特性阻抗的关系：Z in（z）=Z0fj茫8 反射系数：传输线上任意一点反射波电压（电流）与入射波电压（电流）的比值，】u = （定义式）U H6z）推出：«z）= r e42（z，其中=乙一Z° = K|e j°（『1为终端反射系数）乙+ Z0合起来就是：F（z）= - e j（^闵（指任一点的反射系数）对于均匀无耗传输线，】⑵大小均等，沿线只有相位按周期变化，周期为一,也就是一重复性（）2 2Z -Z 19、对于-1 1 0，①当乞时，丨=0,此时传输线上任一点的反射系数都等于0,称之为负载匹配②当乙=Z0Z21 *Z0时，有反射波，不匹配1+『（）10、输入阻抗与反射系数的关系：Z in（z）二Z00■（知道一个就可以推出其他的）1-r（z）11、驻波比：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比驻波比的取值范围是1:：:::;当传输线上 无反射时,驻波比为1,当传输线 全反射时,驻波比趋于 无穷大。

简明微波知识点总结一、微波的产生微波是电磁波的一种，其频率范围通常定义为300MHz至300GHz。

微波的产生主要有以下几种方式：1. 电子运动产生的微波：当高速电子在磁场或者电场中运动时，会产生微波辐射。

这种产生微波的方式叫做“同步辐射”，是一种重要的微波源。

2. 电子射频振荡器产生的微波：电子射频振荡器是一种专门用来产生微波的设备，其工作原理是通过调谐某些特定的谐振频率，使得电子在强电场中振荡产生微波。

3. 微波管放大器：微波管放大器是一种设备，通过将微波信号输入到管中，然后通过电磁场的作用来放大微波信号。

4. 光学激光器产生的微波：激光器可以通过频率加倍或者调制的方式产生微波。

二、微波的特点微波具有一些独特的特性，使得它在很多领域有着广泛的应用：1. 穿透性强：微波在穿透物质时，能力比可见光和红外线更强。

这使得微波可以穿透一些通常不透明的物质，如水、塑料、衣物等。

2. 热效应：微波在物质中的能量损耗主要表现为产生热效应，这种热效应可以被应用于微波加热、烤箱等领域。

3. 反射和折射：微波在遇到边界时，会发生反射和折射现象。

这种特性被广泛应用于雷达、卫星通信等领域。

4. 定向传播：微波可以通过定向天线进行传播，这使得微波通信有着更多的灵活性和可靠性。

三、微波的应用由于微波具有穿透性强、热效应明显、定向传播等特点，使得它在很多领域有着广泛的应用：1. 通信领域：微波被广泛应用于通信领域，如无线电、卫星通信、雷达等。

通过微波通信技术，可以实现远距离、高速、高效率的信息传输。

2. 医疗领域：微波被应用于医学诊断和治疗领域。

如微波成像技术、微波治疗设备等，已经成为现代医疗的重要技术手段。

3. 加热领域：微波加热技术被广泛应用于食品加热、工业加热等领域。

由于微波在物质中的能量损耗主要表现为产生热效应，因此可以实现快速、均匀的加热效果。

4. 安全检测领域：微波成像技术被应用于安全检测领域，如机场安检、建筑结构探测等。

微波理论知识点总结微波是指波长在1毫米至1米之间的电磁波，它具有许多独特的特性和应用。

微波理论是研究微波的产生、传播、接收和应用的相关理论。

在通信、雷达、无线电频谱、天文学和材料加工等方面都有着广泛的应用。

1. 微波的概念和特性微波是电磁波的一种，波长范围在1毫米至1米之间。

与可见光波长相近，但由于其波长较短，因此具有许多独特的特性。

例如，微波能够穿透云层、雾气和一些障碍物，因此在雷达和通信中有着重要的应用。

此外，微波不会像可见光那样受到大气的散射和吸收，因此可以在大气层中进行远距离的传播。

2. 微波的产生和接收微波可以通过多种方式产生，常见的方法包括使用微波发射器、微波天线和微波放大器等。

微波接收则通过微波接收天线和微波接收器进行。

微波天线的设计对于接收微波信号具有重要影响，通常设计成具有较高的方向性和增益。

3. 微波传播微波在空间中的传播受到地形、大气条件和电磁波干扰等因素的影响。

通常情况下，微波的传播距离受到频率和天线高度的影响，高频率的微波传播距离较短，而低频率的微波传播距离较远。

此外，微波还受到地形和大气层的影响，例如山脉、建筑物和大气湍流都会对微波的传播产生影响。

4. 微波器件和电路微波器件和电路是指在微波频段内工作的元器件和电路。

常见的微波器件包括微波天线、微波滤波器、微波耦合器、微波终端等。

微波电路主要由微波传输线、微波振荡器、微波放大器和微波混频器等组成，用于实现微波信号的处理、分析和放大。

5. 微波通信和雷达系统微波通信和雷达系统是微波技术的两个重要应用领域。

微波通信系统通过微波传输线、微波天线和微波接收器等设备实现无线通信。

雷达系统则利用微波的穿透能力和高精度进行目标探测、跟踪和识别，广泛应用于军事、航空、气象和海洋领域。

6. 微波在材料加工中的应用微波在材料加工中有着广泛的应用，例如微波加热、微波干燥和微波辐照等。

微波加热是利用微波能量对材料进行加热，通常应用于食品加工、化工和材料处理中。

微波技术基础微波技术是现代通信和雷达系统中不可或缺的技术之一。

它广泛应用于无线通信、卫星通信、雷达探测等领域。

掌握微波技术的基础知识对于从事相关领域的技术人员来说至关重要。

本文将介绍微波技术的基础知识，帮助读者更好地理解和应用微波技术。

一、微波技术的定义和特点微波技术是指利用微波（300MHz-300GHz）进行信息传输和探测的技术。

微波技术具有以下特点：1. 高频特性：微波技术的工作频率较高，能够提供较大的带宽，实现高速数据传输。

2. 穿透力强：微波具有很强的穿透力，可以穿透大气层，适用于远距离通信和雷达探测。

3. 直线性好：微波的传播路径近似直线，适合于直线传播的应用场景。

4. 天线尺寸小：与低频通信相比，微波通信所需的天线尺寸较小，便于集成和应用。

二、微波技术的关键组件微波技术的关键组件包括：1. 微波振荡器：微波振荡器是微波技术中的核心部件，它能够产生稳定的微波信号。

2. 微波放大器：微波放大器用于放大微波信号，提高信号的传输功率。

3. 微波混频器：微波混频器用于实现微波信号与其他信号（如射频信号）的混合，实现信号的调制和解调。

4. 微波天线：微波天线用于发射和接收微波信号，是微波通信和雷达探测的关键组件。

三、微波技术在通信领域的应用微波技术在通信领域的应用广泛，包括：1. 无线通信：微波技术是无线通信技术的重要组成部分，如4G、5G等通信标准都采用了微波技术。

2. 卫星通信：微波技术是卫星通信的关键技术，可以实现全球范围内的通信覆盖。

3. 深空通信：微波技术是实现深空通信（如火星探测、月球探测等）的重要手段。

四、微波技术在雷达探测领域的应用微波技术在雷达探测领域也有广泛应用，包括：1. 雷达探测：微波技术可以用于雷达系统的发射和接收部分，实现目标的探测和跟踪。

2. 气象雷达：微波技术是气象雷达的关键技术，用于气象观测和天气预报。

3. 航空雷达：微波技术在航空雷达中也有广泛应用，如空中交通管制、飞行器探测等。

1、数字微波应用微波是无线电波的一种。

在我国无线电广播按波长分为：长波(LW波长在介于1000〜2000米，中波(MW)波长在介于200-600 米、短波(SW) 波长在介于10〜100米。

CDMA800 工作波长(35.93~36.36、34.09~34.48 )米。

在我国分配微波频率为：频率M (GHz) 1.52467811131518波- 长(cm)20157.55 4.29 3.75 2.73 2.312 1.67微波通信的特点：视距传输；电波在传播过程中遇到尺寸和工作波长相近的障碍物时,会绕过障碍物向前传播，这种现象叫做电波的绕射。

微波通信建设快、投资小、应用灵活；传输质量可靠，抗干扰能力强。

至今与光缆通信和卫星通信并列为现代通信传输的三大支柱，在中等容量的网络中，微波传输是一种最灵活、适应性最强的通信手段。

在移动网络中的应用：在移动接入网络中，随着网络不断扩容和无缝覆盖的需求，新建了大基础量移动基站，如城区的“楼宇室内覆盖”，边远地区的“边际网覆盖”，沿海地区“海岛移动覆盖”。

但由于市政建设限制（如架空线难、开挖路面铺管道难），在自然环境很恶劣的山区和海洋，光缆建设非常困难、造价太高，造成大量光纤死角，部分基站的接入必须采用无线方式解决，产生了大量无线传输需求。

如沿海城市大连，拥有诸多的岛屿，岛屿上的移动通信成为大连移动提高移动网络覆盖率的重要任务。

大连采用SDH微波作为各海岛移动基站的中继链路，并通过与光传输系统的连接，组成完整的传输网络。

SDH微波链路干线全长162.28公里，支线全长66.68公里，最长站距34.80公里，最短站距6.89公里，平均站距19.08公里，且全部为跨海电路（跨海微波链路的设计，由于海面环境和气候情况复杂，通常是所有微波应用中难度最大）。

使用微波设备不仅可以缓解传输网络资源不足的压力。

而且提高了整个网络工程进度，降低了整个网络投资。

在移动核心网络中，微波设备可提供高达2.5Gbps的传输容量，用来与光纤混合组网，作为城域光环和重要链路的备份。