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微波毫米波技术基本知识目录一、内容概要 (2)1. 微波毫米波技术的定义 (2)2. 微波毫米波技术的历史与发展 (3)二、微波毫米波的基本特性 (4)1. 微波毫米波的频率范围 (5)2. 微波毫米波的传播特性 (6)3. 微波毫米波的波形与调制方式 (7)三、微波毫米波的传输与辐射 (8)1. 微波毫米波的传输介质 (10)2. 微波毫米波的辐射方式 (10)3. 微波毫米波的天线与馈电系统 (11)四、微波毫米波的探测与测量 (12)1. 微波毫米波的探测原理 (13)2. 微波毫米波的测量方法 (14)3. 微波毫米波的检测器件 (15)五、微波毫米波的应用 (16)1. 通信领域 (18)2. 雷达与导航 (19)3. 医疗与生物技术 (20)4. 材料科学 (21)六、微波毫米波系统的设计 (22)1. 系统架构与设计原则 (24)2. 混频器与中继器 (25)3. 功率放大器与低噪声放大器 (26)4. 检测与控制电路 (27)七、微波毫米波技术的未来发展趋势 (29)1. 新材料与新结构的研究 (30)2. 高速与高集成度的发展 (31)3. 智能化与自动化的应用 (32)八、结论 (34)1. 微波毫米波技术的贡献与影响 (35)2. 对未来发展的展望 (36)一、内容概要本文档旨在介绍微波毫米波技术的基本知识，包括其定义、原理、应用领域以及发展趋势等方面。
微波毫米波技术是一种利用微波和毫米波进行通信、雷达、导航等系统的关键技术。
通过对这一技术的深入了解，可以帮助读者更好地掌握微波毫米波技术的相关知识，为在相关领域的研究和应用提供参考。
我们将对微波毫米波技术的概念、特点和发展历程进行简要介绍。
我们将详细阐述微波毫米波技术的工作原理，包括传输方式、调制解调技术等方面。
我们还将介绍微波毫米波技术在通信、雷达、导航等领域的应用，以及这些领域中的主要技术和设备。
在介绍完微波毫米波技术的基本概念和应用后，我们将对其发展趋势进行分析，包括技术创新、市场前景等方面。
《微波技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：08030010课程中文名称：微波技术课程英文名称：microwave technology课程性质：专业指定选修课考核方式：考查开课专业：电子信息工程、通信工程、信息对抗技术开课学期：5总学时：40+16总学分：3.5二、课程目的和任务《微波技术》是研究微波信号的产生、放大、传输、发射、接收和测量的学科。
通过讲述传输线理论、理想导波系统理论、微波网络理论，使学生掌握传输线的工作状态和特性参量、波导的场结构和传输特性，了解常用微波元件的基本结构和工作原理，具有解决微波传输基本问题的能力。
三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求）1．掌握传输线的基本理论和工作状态，具有分析传输线特性参量的基本能力，掌握阻抗圆图和导纳圆图的基本构成和应用，了解阻抗匹配的基本方法和原理。
2．掌握矩形波导的一般理论与传输特性，掌握矩形波导主模的场分布与相应参数，了解圆波导、同轴线、带状线和微带线等传输线的工作原理、结构特点、传输特性和分析方法。
3．掌握微波网络的基本理论，重点包括微波网络参量的基本定义、基本电路单元的参量矩阵、微波网络组合的网络参量、微波网络的工作特性参量，了解二端口微波网络参量的基本性质，具有分析二端口微波网络工作特性参量的基本能力。
4．掌握阻抗变换器、定向耦合器、微带功分器、波导匹配双T的结构特点、工作原理、分析方法及其主要用途，了解电抗元件、连接元件、衰减器和移相器、微波滤波器和微波谐振器等微波元件的结构特点和工作原理。
四、教学内容与学时分配第一章绪论（2学时）微波的概念及其特点，微波技术的发展和应用，微波技术的研究方法和基本内容。
第二章传输线理论（13学时）1．传输线方程及其求解2．传输线的特性参量3．均匀无耗传输线工作状态分析4．阻抗圆图及其应用5．传输线的阻抗匹配第三章微波传输线（9学时）1．理想导波系统的一般理论2．导波系统的传输特性3．矩形波导4．带状线5．微带线第四章微波网络（9学时）1．波导等效为平行双线2．微波元件等效为微波网络3．二端口微波网络4．基本电路单元的参量矩阵5．二端口微波网络的组合及参考面移动的影响6．二端口微波网络的工作特性参量7. 多端口微波网络第五章常用微波元件（7学时）1．阻抗变换器2．定向耦合器3．波导匹配双T4．微波滤波器第六章实验教学（16）五、教学方法及手段（含现代化教学手段）以课堂讲授为主，适当配合课堂讨论，充分使用多媒体教学；以学生自学为辅，学生可以通过网络课堂和微波网站在线学习。
毫米波理论与技术 ——绪论董宇亮教材薛良金 《毫米波工程基础》 哈工大出版社，2004课程学习课程安排时间安排 章节安排先修课程电磁理论 微波 高频电路或射频电路或微波电路第一章 绪论1.1 毫米波毫米波在电磁波谱中的位置 毫米波的发展和复苏1.2 毫米波的特点和应用特点 雷达与制导系统 电子对抗 毫米波通信 毫米波遥感 辐射计和被动毫米波成像1.1 毫米波习惯所指毫米波：10 ～ 1mm（30～300GHz）EHF 实际应用中也常把毫米波低端降至26GHzIEEE规定（1976年）毫米波：40 ～300GHz 近毫米波：100 ～1000GHz毫米波在电磁波谱中的位置毫米波属于微波，位于微波的高频端 毫米波频率上限与亚毫米波毗邻，靠近红外和光波 频段划分是人为的，界限不是绝对的，具有模糊性UHFSHFEHF毫米波在电磁波谱中的位置毫米波兼有微波和准光特性 THz波兼有毫米波和红外特性毫米波在电磁波谱中的位置毫米波频段代码及对应频率范围雷达频段符号 K频段 18～26.5GHz K频段 18～27GHz K频段 10.9～30GHz K频段 20～40GHz Ka频段 26.5～40GHz Q频段 27～40GHz Q频段 36～46GHz O频段 40～70GHz V频段 46～56GHz W频段 75～110GHz V频段 50～75GHz W频段 56～100GHz O频段 200～300GHz英国频段符号旧美军标符号新美军标符号L频段 48～60GHzM频段 60～100GHzN频段 100～200GHz1979年（WARC） 规定标准符号K频段 U频段 E频段 W频段 D频段 26.5～40GHz 40～60GHz 60～90GHz 75～110GHz 110～170GHz毫米波的发展和复苏主要推动因素雷达和通信的需求低可见度气象条件下工作的需求 尺寸、分辨率和带宽的需求毫米波器件的发展远距离通信 固态器件和 微波集成电路MMIC雷达195019601970198019902000固态源的功率性能1.2 毫米波的特点和应用毫米波的特点大气传播特性 波长 带宽毫米波的大气传播特性主要影响因素构成大气成分的分子吸收（水蒸气、氧气等）水蒸气分子具有电偶极矩 氧分子具有磁偶极矩降水（云、雾、雨、雪、雹等 ） 大气悬浮物（尘、烟等） 环境（地面、障碍物、植被等）被动毫米波图像 与红外、可见光图像的对比被动毫米波图像 与可见光图像的对比大气衰减特性晴朗天气水平传播的 毫米波的大气衰减特性30 100 10 衰减\(dB/km) 1 海平面 0.1 0.01 H 2O 10 20 海拔 4km 30 O2 O2 H 2O 35GHz 15 10 波长\mm 5 3 2 140GHz 94GHz 220GHz 160 频率\GHz100150300毫米波的大气窗口和吸收带大气“窗口”中心频率f(GHZ) 波长λ (mm) 带宽B(GHz) 35 8.6 16 94 3.2 23 140 2.1 26 220 1.4 70在毫米波频段有四个传播衰减相对较小的大气“窗口”，任何一个 毫米波“窗口”的可用带宽几乎都可以把包括微波频段在内的所有 低频频段容纳在内大气吸收带中心频率f(GHZ) 吸收原因 22 H2O 60 O2 120 O2 183 H2O这些吸收带也具有很大的带宽角分辨率的问题角分辨率受衍射效应限制，在一般情况下能获 得的角分辨率α就等于天线波束的半功率宽度 （或由信号处理获得的等效波束宽度），它与 辐射波长λ、天线（或透镜）直径D有如下的 关系 α=k λ /D 系数k决定于天线孔径上的电流分布，典型值 为1～1.3。
导波光学（摘自李玉全编著的「光波导理论与技术」一书的部分章节）第一章绪论当今社会是信息社会，信息技术正在改变着人类社会。
在各种各样的信息技术中，光信息技术的地位越来越重要，作用也越来越突出。
在信息的产生、采集、显示、传输、存储以及处理的各个环节中，光技术都扮演着重要的角色。
20世纪60年代激光器的出现，导致了半导体电子学、导波光学、非线性光学等一系列新学科的涌现。
20世纪70年代，由于半导体激光器和光纤技术的重要突破，导致了以光导纤维通信、光信息处理、光纤传感、光信息存储与显示等为代表的光信息科学技术的蓬勃发展，导波光学（包括集成光学和纤维光学两个分支）已成为光信息技术与科学的基础。
光通信是20世纪70年代以后发展起来的新的通信技术。
光通信被认为是通信发展史上一次革命性的进步，它对人类由工业化社会向信息化社会的进步，有着不可估量的推动作用，而光波导理论和光通信器件则是光通信技术的基础。
鉴于教学学时的限制，本教材仅对光波导的基本理论、以及它在光通信系统中的应用予以概括性的技术介绍。
在介绍具体的光波导理论及应用之前，我们首先简单介绍一下光通信的发展过程。
本教材论述了导波光学的主要理论基础和应用技术。
1.1 通信历史的回顾通信的发展历史总是与人类文明的发展历史紧密相关的。
可以认为，人类早期的长途通信手段____烽火台报警通信就是光通信。
烽火台通信是现代接力通信的雏形，每个烽火台就是一个通信中继站。
当边关有战事时，烽火台点起烽烟，一级接一级地往下传，很快即可将信息送达目的地。
当然这种光通信并非现代意义下的光通信，可以称它是目视光通信。
这种通信方式的优点是快速，主要缺点是能传输的信息量太小，烽火无法表达边关战事的具体情况。
到了中世纪这种烽火台通信又得到了改进，人们用不同颜色的烽烟组合来传递较为复杂的信息。
目视光通信在19世纪达到了它的顶峰。
18世纪末，法国人夏布（Chappe）发明了扬旗式通信机（又称旗语通信机）。
有关毫米波雷达的书
毫米波雷达：探索无线通信的新前沿
第一章：引言
在现代科技的飞速发展中，毫米波雷达作为无线通信的新前沿技术引起了越来越多的关注。
毫米波雷达利用高频的电磁波进行探测和通信，具有较强的穿透力和高精度的测量能力，被广泛应用于安全监控、无人驾驶、医疗诊断等领域。
本书将深入探讨毫米波雷达的原理、应用和未来发展趋势。
第二章：毫米波雷达的原理
2.1 高频电磁波的特性
2.2 毫米波雷达的工作原理
2.3 探测和跟踪目标的方法
2.4 信号处理与数据分析
第三章：毫米波雷达的应用
3.1 安全监控和隐私保护
3.2 无人驾驶技术
3.3 医疗影像和诊断
3.4 智能交通系统
3.5 军事和航天领域
第四章：毫米波雷达的挑战与前景
4.1 技术挑战与突破
4.2 毫米波雷达与5G通信的融合
4.3 毫米波雷达的商业应用前景
4.4 对未来发展的展望
第五章：案例分析
5.1 毫米波雷达在城市安全监控中的应用
5.2 毫米波雷达在自动驾驶汽车中的应用
5.3 毫米波雷达在医疗影像中的应用
5.4 毫米波雷达在军事领域中的应用
第六章：结论
毫米波雷达作为一项前沿技术，具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。
随着技术的不断突破和应用场景的不断拓展，毫米波雷达将在安全监控、无人驾驶、医疗诊断等领域发挥越来越重要的作用。
相信在不久的将来，毫米波雷达将成为无线通信领域的一颗明星。
