微波天線論文講解

1、通信工程專業(yè)系統(tǒng)實驗RZ9905 型微波與天線綜合實驗系統(tǒng)論文學院：信息工程學院專業(yè)：通信工程組長：00組員：0 00通信工程教研室微波與天線系統(tǒng)摘要在3G通信時代，微波通信系統(tǒng)建設(shè)成本低、建設(shè)速度快、部署靈活的優(yōu)點將在 3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中得以充分發(fā)揮，從而擴大微波天線在我國的應(yīng)用范圍， 形成快速增長 的國內(nèi)市場需求。與此同時，隨著無線通信技術(shù)PDH SDH系統(tǒng)與wireless通訊的迅速發(fā)展，微波通信天線目前已經(jīng)在電力、交通、鐵路等行業(yè)的專用通信網(wǎng)中開始 大量使用，微波天線應(yīng)用范圍愈加廣泛。在這樣的條件下，研究微波通信是非常重 要。本次實驗微波與天線實驗系統(tǒng)就是研究微波發(fā)送、接收系統(tǒng)的工作原理。

2、 實驗中對微波系統(tǒng)的每個組件進行測試，最后，完成了微波電視信號單向傳輸系統(tǒng) 的調(diào)試。關(guān)鍵字：微波通信微波天線組件 系統(tǒng)-19 -目錄第一部分緒論3（一）背景介紹3（二）系統(tǒng)特點3（三）實驗?zāi)康?（四）實驗內(nèi)容3（五）準備知識七管收音機組合電路原理 4第二部分 實驗準備5（一）微波測量儀器介紹5（二）系統(tǒng)所含組件原理51 140MHZ 中頻振蕩器62微波鎖相信號源63變頻器64振蕩器75放大器86濾波器87圖像/數(shù)據(jù)中頻調(diào)制器9第三部分微波系統(tǒng)測試9（一）微波發(fā)送系統(tǒng) 91原理圖92原理簡單介紹93實驗結(jié)果94實驗分析10（二）微波接收系統(tǒng) 111原理圖112原理簡單介紹113實驗結(jié)果114實驗

3、分析12（三）微波電視信號單向傳輸系統(tǒng) 121原理圖122實驗結(jié)果比較與分析 133有線電視與無線電視的主要區(qū)別 13第四部分 微波與天線的應(yīng)用 141微波技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 152天線技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 15第五部分結(jié)束語16第一部分緒論(一)背景介紹RZ9905微波與天線綜合實驗系統(tǒng)主要面向通信工程、電子工程、微波工程 等專業(yè)開設(shè)微波技術(shù) 、微波器件、微波電路、微波通信、 天線等課程教學、實驗、示教的需要而設(shè)計，也可用于微波技術(shù)類課程的 課題設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。它由RZ 9905-T微波與天線發(fā)射實驗系統(tǒng)及 RZ 9905-R 微波與天線接收實驗系統(tǒng)兩個實驗箱組成。其功能強大、實驗內(nèi)容豐富多信道

4、微波與天線發(fā)、收系統(tǒng)。(-)系統(tǒng)特點1、工作頻率為2.4GHZ，是國家無線電管理委員會規(guī)定的業(yè)余無線電頻段，不會對公網(wǎng)與專網(wǎng)產(chǎn)生電磁污染 ；2.4GHZ能充分體現(xiàn)微波信號的特點 。2、RZ 9905微波與天線綜合實驗系統(tǒng)的微波發(fā)射實驗系統(tǒng)( RZ 9905-T )及微波接收實驗系統(tǒng)(RZ 9905-R )分別設(shè)計制作在兩個獨立的實驗箱中， 便于拉開距離，進行微波信號傳輸、微波通信及微波天線性能測試等實驗。3、 該系統(tǒng)微波傳輸具有16個獨立信道，能完成微波接力、微波組網(wǎng)、 微波一點對多點等多種形式通信， 并且可以避免實驗室中多臺設(shè)備同時工作 時的相互干擾。4、實驗箱集成了微波信號的產(chǎn)生、發(fā)送、傳

5、輸、接收、放大、變頻、濾波等 各種微波信號加工處理過程，既可對微波信號各個加工處理部件進行單獨研 究測試，同時也可把各部件連接，組成完整的微波通信發(fā)、收系統(tǒng)，進行 系統(tǒng)調(diào)測與研究。5、自帶140MHZ中頻信號源，微波掃頻信號源，僅需配置微波頻譜儀，就能 完成全部實驗。6、設(shè)有微波數(shù)據(jù)中繼模塊，可進行 512KB數(shù)據(jù)及數(shù)字電話復(fù)接的微波傳輸；一套RZ9905-T/R可進行單向微波數(shù)字電話信號及信令自環(huán)傳輸；兩套RZ9905T/R可實現(xiàn)微波雙工數(shù)字電話撥號及通信；選配潤眾 RZ88521誤碼 儀，能進行微波數(shù)據(jù)傳輸及誤碼率測量。7、配有小型電視攝像頭和彩色液晶監(jiān)視器，可實現(xiàn)現(xiàn)場視頻圖像和語音的微

6、波傳輸，圖像清晰，視覺效果好。(三) 實驗?zāi)康?、了解微波測量儀器的測量方法。2、掌握微波各組件的測試3、掌握微波發(fā)送、接收系統(tǒng)電路連接。4、掌握微波發(fā)送、接收系統(tǒng)測試方法。5、掌握微波電視信號單向傳輸系統(tǒng)電路連接。6、掌握微波電視信號單向傳輸系統(tǒng)調(diào)整。(四) 實驗內(nèi)容1、正確進行系統(tǒng)電路連接；搞清微波發(fā)送、接收系統(tǒng)信號流向及頻率的變化。2、逐級測試微波發(fā)送、接收系統(tǒng)各點頻譜。3、測試微波發(fā)送、接收系統(tǒng)各級輸出功率。4、正確進行系統(tǒng)電路連接；搞清全電視信號流向及信號頻譜的變換過程。5、進行視頻、音頻信號調(diào)試，試聽、試看微波電視信號。6、評價電視信號傳輸質(zhì)量。（五）準備知識七管收音機組合電路原理

7、我們在暑期實踐中曾制作過七管收音機。這對我們理解微波與天線系統(tǒng)有很 大的幫助，于是，先將收音機原理介紹如下：七管收音機的電路方框圖如圖1所示。從圖中我們一眼就可看出七管收音機電 路的全貌，即主要組成部分及各級電路的功能。AGC本振申強站大1J1本機梅薦圖1.1七管收音機的電路方框圖從圖1所示的方框圖可以看出，七管收音機（超外差）的特點是：把接收到的 高頻調(diào)幅信號的載波頻率fc先變?yōu)轭l率較低而且是固定不變的中間頻率 fi，再利 用中頻放大器加以放大。方框圖中的變頻環(huán)節(jié)的作用是：把經(jīng)過選頻的高頻載波信號（頻率為fc的調(diào)幅言號）和由本機振蕩器產(chǎn)生的等幅高頻信號（頻率為f。）同時加到變頻器上，由于變頻

8、管的非線性作用，就產(chǎn)生了 fi = f。- fc的差頻信號，但仍為調(diào)幅波。因為 差頻fo- fc低于載頻fc而又高于音頻，所以習慣上把它叫做中頻（中周）。收音 機的中頻一般是465kH。在選擇電臺過程中，本機振蕩的頻率 fo隨接收到的載波 頻率fc而變，并維持二者之差，使整個接收頻段內(nèi)均勻工作在 465kHz左右，所以 中頻放大器的諧振回路就不需要調(diào)整，這樣選擇性也容易提高。這種形式的電路 一般稱為超外差式電路。中頻信號經(jīng)過放大后，仍然是頻率比較高的調(diào)幅波，從中頻調(diào)幅波中把音頻 信號檢出來，也仍然稱為檢波。檢波出來的音頻信號再經(jīng)低放（包括功放）電路去推動揚聲器發(fā)音。這就是超外差式收音機的簡單工

9、作過程， 各種信號波形如圖 1所示。第二部分實驗準備（一）微波測量儀表介紹頻譜分析儀工作原理及功能頻譜分析儀是一種能在示波管上顯示出被測信號頻譜幅度特性的儀器 ，熒 光屏的橫坐標代表頻率，縱坐標代表不同頻率分量的幅值。 微波頻譜分析儀主要 用來觀察各種已調(diào)信號（調(diào)幅、調(diào)頻、脈沖調(diào)制）的頻譜及功率，測量信號頻率、 測量振蕩器的頻率穩(wěn)定度和頻譜純度，測量波形失真與噪聲等。目前頻譜儀多采用掃頻超外差式，它的靈敏度高，頻率分辨率好，噪聲小 。 掃頻超外差式頻譜儀實際是超外差接收機和示波器的組合，它的方框原理如下圖 所示。被測信號 （頻率為fs ）經(jīng)直接輸入或衰減后輸入，在混頻器中與機內(nèi)本振信 號（頻率

10、為fp ）進行混頻，fo =fp-fs ，fo為中頻信號頻率，中頻信號經(jīng)放大、 檢波，得到一個和輸入信號幅度成正比的直流電壓，經(jīng)垂直放大后加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，這就使電子束在垂直方向的的偏移與輸入信號幅值成正比。本振fp是一個電調(diào)諧的掃頻振蕩器，它的頻率受鋸齒波電壓的掃描發(fā)生器控制。頻率隨鋸齒電壓作線性變化，該鋸齒電壓經(jīng)水平放大器放大后加在示波管的水平偏轉(zhuǎn) 板上，這就使電子束在水平方的偏移正比于掃頻振蕩頻率變化，并可折算出輸入信號的頻率。如果被測信號中有幾個分量，由于本振頻率fp連續(xù)掃頻變化，而中頻fo是 固定的，因此信號中的各個頻率分量都可以順序地在 fp變化時滿足fp-fs=fo，此時

11、各頻率分量順序通過中放，在示波管的熒光屏上分別顯示出來， 它們在熒光 屏上水平間隔距離反映出它們的頻率差，垂直高度代表它們的幅度。這樣就得到 了信號頻譜。掃描超外差式頻譜儀的靈敏度主要取決于中頻放大器的放大量和內(nèi) 部的噪聲，一般能達-100dbm，頻率分辯率主要取決于中放的帶寬， 考慮到超外 差接收機的鏡像干擾，頻譜儀多采用多級變頻方案，如三次或四次變頻，第一中 頻較高，可減小鏡像干擾，末級變頻后的中頻較低有利于減小帶寬，降低噪聲和提高分辯率。有的頻譜儀帶寬有多種選擇，可滿足不同分辯率要求。（二）系統(tǒng)所含組件原理1、140MHZ 中頻振蕩器140MHZ中頻振蕩器模塊在 RZ 9905-T微波發(fā)

12、射實驗系統(tǒng)箱內(nèi)，電路如圖 所示，它由T1、T2兩只晶體三極管等電路組成，T1及周圍電路組成電容反 饋三點式振蕩（又稱考必茲振蕩器），其等效電路如圖1-2所示。C 2、C3為 回路電容，L3、C1串聯(lián)后構(gòu)成回路電感。圖 1-1中T2及周圍電路為振蕩器 的放大輸出級。為了在線測量，中頻振蕩信號被連接到中頻信號輸入 /中頻振 蕩器輸出測量接頭。2、微波鎖相信號源微波鎖相信號源的方框原理如圖21所示。這是一個典型的鎖相環(huán)路，圖 中前置分頻器采用586 pc 何編程分頻器，選擇的分頻比為256。比相器、A程 序分頻器、N程序分頻器、R程序分頻器等均在 MC145152集成鎖相環(huán)蕊片內(nèi)。 該蕊片需外接晶體

13、，本機米用的晶體頻率為10MHz。B0 2-1微波鎖相信號源的方框原理3、變頻器上變頻器和下變頻器電路是相同的，工作原理也相似，但信號的流向兩者有 所區(qū)別。上變頻器為例，講述其工作原理。上變頻器有兩個信號輸入端，一個 信號輸出端，電路如3-1所示，圖中，IF為中頻調(diào)制信號輸入端、L0為本振 信號（亦稱載波）輸入端、M RF為上變頻已調(diào)信號輸出端。上變頻器的工作原理簡述如下：1）本振信號控制D1、D2的通斷。2）變頻原理。M RF端的波形為斷續(xù)的中頻調(diào)制信號波形。該信號斷續(xù)的頻率由本振信號的頻率決定，其波形如圖3-2所示。3）載漏抑制。4）A、D、B三點載波波形。AnAHAnnAnn、本孫爛號、

14、已涯使號注勝4、振蕩器壓控、掃頻振蕩器是專門為彌補安泰信 AT5011頻譜儀的不足而設(shè)計的，因 為該儀表跟蹤振蕩器頻率為 0 1GHz,而當我們測試微波帶通濾波器頻率響應(yīng) 時，需要2.22.6GHz的掃描信號，為此特地設(shè)計了掃頻振蕩器。本模塊供電 電壓為12伏，壓控振蕩信號從6C輸出，其電平約為0dbm。為了在線測量, 壓控振蕩信號經(jīng)衰減器送至壓控振蕩器輸出測量接頭，電平約為-10dbm。4-2 樂搾振蕩緩等玫電疏5、放大器放大器電原理如圖所示。它由三級放大電路組成，第一級是由Q1管及周圍元件組成共發(fā)晶體管放大器，第二級、第三級電路與第一級相似。實驗中提到的微波功率放大器、微波低噪聲放大器、中

15、頻放大器等的工作 原理均相似，可類比以上放大器的工作原理。6、濾波器微波發(fā)送、接收、中頻濾波器是微波工程中重要的部件之一，理想的濾波器應(yīng)該是這樣一種二口網(wǎng)絡(luò)，在所要求的頻率范圍內(nèi)，能使微波信號無衰減地 傳輸，此頻帶范圍稱為通帶，在其余的頻率范圍內(nèi)使微波信號完全不能傳輸， 這其余的頻率范圍稱為阻帶。一個實際的濾波器只能盡可能地接近理想濾波器 的特性。實際濾波器通帶與阻帶頻率是逐漸過渡的，因此需定義通帶截止頻率 和阻帶邊界頻率。通帶截止頻率可定義為半功率點頻率。阻帶邊界頻率可定義為功率衰減 80%的頻率點。（也可定義其它衰減值如 90%;衰減20dB等等。）通帶最大衰減與阻帶最小衰減定義明確， 這

16、兒就不多 述了。寄生通帶是由于微波濾波器是由微波傳輸線、 分布參數(shù)元件構(gòu)成，所以 當頻率變化時，這些分布參數(shù)元件的數(shù)值，甚至電抗性質(zhì)都將發(fā)生變化，使得本應(yīng)是阻帶的頻段出現(xiàn)了通帶，稱為寄生通帶。微波濾波器的寄生通帶應(yīng)盡可 能遠離濾波器通帶。7、圖像/數(shù)據(jù)中頻調(diào)制器圖像/數(shù)據(jù)中頻調(diào)制器能將電視攝像機、DVD、VCD的音視頻信號進行FM-VSB調(diào)制，產(chǎn)生140MHZ的全電視信號；或?qū)⒏咚俸椭械退贁?shù)據(jù)進行調(diào) 制，將頻譜搬移至140MHZ。它們將作為微波發(fā)送與接收系統(tǒng)進行微波圖像、 伴音傳輸及微波高速和中低速數(shù)據(jù)傳輸信源。圖像/數(shù)據(jù)中頻解調(diào)器主要用于高速及中低速數(shù)據(jù)信號的解調(diào)，將140MHZ電視信號還原

17、為音視頻信號，它也能將140MHZ已調(diào)數(shù)據(jù)還原為基帶數(shù)據(jù)。第三部分微波系統(tǒng)測試（一）微波發(fā)送系統(tǒng)1、原理圖：a 17-1送系統(tǒng)實斜誌2、原理簡單介紹：從中頻振蕩器輸出的是高頻載波，微波鎖相源輸出的是本振信號，經(jīng)微波 上變頻器，產(chǎn)生中頻，此中頻頻率低于載頻又高于音頻。 再經(jīng)過微波前置放大 器，將弱小的信號進行放大。微波發(fā)送濾波器用來控制信號的頻率響應(yīng)，是有 用信號頻率分量幾乎無衰減地通過濾波器，而阻斷無用信號頻率分量的傳輸。 最后。經(jīng)過微波功率放大器，放大交流信號的功率就是在信號不是真的情況下 放大電器的電流和電壓來補充所需的功率缺口。 通過頻譜儀，我們就可以看出 各級的輸出情況。3、實驗結(jié)果圖

18、一中頻振蕩器輸出圖二微波上變頻器輸出圖五微波功率放大器輸出4、實驗結(jié)果分析a） 140MHZ中頻振蕩器輸出信號頻譜觀察。 從AT5011頻譜儀顯示屏上可 以看到140MH Z中頻振蕩器信號頻譜為線譜，實測頻譜圖照片如圖一所 示。該線譜示意圖如圖3.1所示。圖中左邊第三根豎線為140MHZ中頻信 號，左邊第二根豎線為零頻，它相當于頻譜圖的縱軸。最左邊豎線為 140MHZ中頻信號的鏡像。其它豎線為140MHZ中頻信號的各次諧波，也統(tǒng)稱為雜波。圖3.1中頻振蕩器輸出頻譜示意圖b）從頻譜儀上觀察到的上變頻已調(diào)信號結(jié)果如圖二，有實驗測量可寫出如下結(jié)果（部分圖未給出，但實驗中已測出）：Fc幅度-35.59

19、dbmFc-F 中幅度-43.55dbmFc+F 中幅度-47.59dbmc）通過前置放大器輸出的信號頻譜如圖三所示。從屏幕上看出譜線較高， 屏幕中間的一根為載波，它右邊一根為上邊頻；其它為組合波干擾。d）頻譜儀輸入接到微波發(fā)送濾波器輸出，在頻譜儀上便能觀察微波發(fā)送濾 波器頻率響應(yīng)，圖四所示。e）觀察微波功率放大器輸出信號頻譜。微波功率放大器輸出信號頻譜圖如圖五所示。從圖看出為線譜，頻率約為2.26GH Z。（二）微波接收系統(tǒng)1、原理圖1 IOM32槪哉貯3上黑毀棉貳Jin2、原理簡單介紹本系統(tǒng)中的前半部分，微波發(fā)送系統(tǒng)中已經(jīng)詳細說明了，這里不再重述a）本次試驗中用到的天線，如圖3.2所示圖3

20、.2天線實物圖微波接收濾波器同發(fā)送濾波器工作原理一樣，都是使有用信號幾乎無衰減 通過。微波低噪聲放大器，是一種噪聲系數(shù)很低的放大器，提高輸出信噪比。 壓控振蕩器保持工作點穩(wěn)定。最后經(jīng)過中頻放大器輸出，中頻放大器是放大器 的一種，不僅具有放大功能，還有選頻作用，即對特定頻段的功率增益高于其 他頻段的增益。3、實驗結(jié)果圖六微波接收濾波器輸出圖七微波低噪聲放大器輸圖八 微波壓控振蕩器輸出圖九 中頻濾波器輸出圖十中頻放大器輸出4、實驗結(jié)果分析a）微波接收濾波器輸出的頻譜中通帶最大衰減為6dbm，阻帶最小衰減為20dbm。如圖六所示。b）用頻譜儀測量“接收濾波器輸出”和“微波低噪聲放大器輸出”的信號電平

21、，求出它們差，即為微波低噪聲放大器增益。放大增益約為10dbm。c）微波接收濾波器輸出的頻譜中通帶最大衰減為3dbm，阻帶最小衰減為23dbm。如圖八所示。d）中頻放大信號輸出頻率為139,38MHZ。輸出幅度隨天線之間的距離和方 向而變化的。（三）微波電視信號單向傳輸系統(tǒng)1、原理圖苗IL：幣歿lift!怕號單：，百鏗系址庭花2、實驗結(jié)果比較分析圖3.3 有線時的視頻圖像圖3.4 無線時的視頻圖像電視傳像具備三個基本環(huán)節(jié)：（1）攝像 通過光電轉(zhuǎn)換過程，將景物轉(zhuǎn)變?yōu)橐曨l全電視信號。（2）傳輸 將視頻全電視信號通過電纜或者將其調(diào)制成高頻全電視信號以開路 或閉路方式傳送到用戶端。（3）接收 經(jīng)過天線

22、接收或從有線終端將高頻全電視信號解調(diào)為視頻信號，并 在顯像管的熒光屏上還原為景物的圖像。在傳輸過程中，就會有有線和無線之分。3、有線電視與無線電視的主要區(qū)別（1） 傳播方式不同。 無線電視采用無線，以開路方式發(fā)射電視信號，經(jīng)空間 電磁彼傳遞到四面八方；有線電視采取閉路傳輸方式，以電纜、光纜為主要傳輸 媒介，直接向用戶傳送電視節(jié)目。（2）傳播效果不同。 無線電視采用開路發(fā)射，勢必受到空間電波的干擾、風雨雷電的影響以及房屋建筑、丘陵山坡的阻擋和反射，因此音像效果較差；有線 電視采用閉路傳輸，基本克服了外部因素的影響，能保持穩(wěn)定清晰的音像效果。(3) 傳播節(jié)目的數(shù)量有差別。 在無線電視系統(tǒng)中，每增加

23、一套節(jié)目就必須增 加一整套接收和發(fā)射設(shè)備，而相鄰頻道、相鄰電視臺之間可能存在較強的相互 干擾，這就限制了節(jié)目數(shù)量的增加。有線電視有效地抑制了頻道間的相互干擾， 同一套傳輸設(shè)備傳輸節(jié)目少則數(shù)套、多則數(shù)十套甚至上百套，而且還可以方便 地開展自辦節(jié)目。(4) 環(huán)境條件有差別。 無線電視覆蓋面廣，適于在人口分散的農(nóng)村和邊遠地 區(qū)興建。有線電視適于在居民集中的城鎮(zhèn)發(fā)展，因為它可以克服城市樓頂天線 林立的現(xiàn)象。(5) 未來發(fā)展有區(qū)別。無線電視依靠增加天線高度和發(fā)射功率來擴大覆蓋面 的作法已經(jīng)受到了客觀條件的限制，利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)播成了目前和將來發(fā)展的有效 途徑。三顆等分定點衛(wèi)星即可覆蓋全球，使無線電視的影響滲透

24、到地球任一角 落。同時，衛(wèi)星電視頻道的開發(fā)和利用給無線電視文藝臺、體育臺、電影臺、 教育臺、圖文電視等專業(yè)節(jié)目的發(fā)展提供了良機，極大地增強了無線電視的影 響力。有線電視在光纖技術(shù)支持下與電話的雙向通信技術(shù)、計算機的多媒體技 術(shù)相結(jié)合，組成綜合信息網(wǎng)，使圖像、聲音、文字數(shù)據(jù)三者融為一體，給用戶 提供了全方位、多途徑、多功能服務(wù)，其發(fā)展前景不可限量。(6) 無線電視衛(wèi)星轉(zhuǎn)播給有線電視網(wǎng)提供了豐富的節(jié)目源。 有線電視接收無線 電視信號加以放大，傳送到千家萬戶，既豐富了自身節(jié)目，又是對無線電視的 補充、延伸和改善。可見，有線電視和無線電視既有區(qū)別又密切聯(lián)系，需要共 同發(fā)展。第四部分 微波與天線的應(yīng)用(

25、一)微波技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展和生產(chǎn)工藝的不斷改進，微波技術(shù)已在許多工業(yè)生 產(chǎn)領(lǐng)域得到應(yīng)用。在國內(nèi)，微波技術(shù)已應(yīng)用于玻璃纖維、化工產(chǎn)品、保溫材料、 木材等的干燥，食品、醫(yī)療的滅菌、干燥和焙烤。并在醫(yī)療、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域 也有所應(yīng)用。微波技術(shù)的應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了能耗和環(huán)境 污染，減輕了人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效益。在國際上，許多工業(yè)發(fā)達國家都 對微波的工業(yè)應(yīng)用非常重視，把微波技術(shù)作為改進生產(chǎn)工藝和提高產(chǎn)品質(zhì)量的重 要手段。1、微波的特性似光性。 微波波長非常小，當微波照射到某些物體上時，將產(chǎn)生顯著的反 射和折射，就和光線的反、折射一樣。同時微波傳播的特性也和幾

26、何光學 相似，能像光線一樣地直線傳播和容易集中，即具有似光性。這樣利用微波 就可以獲得方向性好、體積小的天線設(shè)備，用于接收地面上或宇宙空間中各 種物體反射回來的微弱信號，從而確定該物體的方位和距離，這就是雷達導 航技術(shù)的基礎(chǔ)。透光性。 微波照射于介質(zhì)物體時，能深入該物體內(nèi)部的特性稱為穿透性。例如微波是射頻波譜中惟一能穿透電離層的電磁波(光波除外)。因而成為人類外層空間的“宇宙窗口” ；微波能穿透生物體，成為醫(yī)學透熱療法的重 要手段；毫米波還能穿透等離子體，是遠程導彈和航天器重返大氣層時實現(xiàn) 通信和末端制導的重要手段。信息性。 微波波段的信息容量是非常巨大的，即使是很小的相對帶寬，其 可用的頻帶

27、也是很寬的，可達數(shù)百甚至上千兆赫。所以現(xiàn)代多路通信系統(tǒng)， 包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)，幾乎無例外地都是工作在微波波段。 此外，微波信號還 可提供相位信息、極化信息、多普勒頻率信息。這在目標探測、遙感、目標 特征分析等應(yīng)用中是十分重要的。非電離性。 微波的量子能量不夠大，因而不會改變物質(zhì)分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或 破壞其分子的化學鍵，所以微波和物體之間的作用是非電離的。 而由物理學 可知，分子、原子和原子核在外加電磁場的周期力作用下所呈現(xiàn)的許多共振 現(xiàn)象都發(fā)生在微波范圍，因此微波為探索物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本特性提供了 有效的研究手段。2、微波應(yīng)用微波加熱原理與微波爐提起微波，很多人首先想到現(xiàn)代炊具微波爐。微波爐的微波

28、加熱原理是 基于物質(zhì)對微波的吸收作用而產(chǎn)生的熱效應(yīng)。微波爐既能用于工業(yè)、醫(yī)療上進行加熱與解凍、烘烤與干燥等，還能用 于家庭進行烹飪、野外軍事訓練進行后勤保障的應(yīng)用。微波的殺傷機理與微波武器什么是微波武器？微波武器是利用高功率微波束毀壞敵方電子設(shè)備和殺 傷作戰(zhàn)人員的一種定向能武器。用作武器的微波波長通常在30 3厘米、頻率為130吉赫、輸出脈沖功率在吉瓦級。目前，美、俄、英、法等國研 制的微波武器主要分為兩大類：一類是高功率微波波束武器，另一類是微波 炸彈。3、微波技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用前景民以食為天，食品工業(yè)是我國迅速崛起的支柱產(chǎn)業(yè)。用微波可在較低溫度下滅菌殺蟲。另外還可以利用微波加熱血漿、解凍 冷藏器官；還可設(shè)計微波手術(shù)刀，開刀止血快、出血量少。半導體生產(chǎn)工藝中已經(jīng)采用微波等離子體技術(shù)，進行刻蝕、濺射、氣相 沉積、氧化硅片；還可用于金屬、合金、非金屬的表面處理；用于等離子 體光譜分析，可檢測十幾種元素。（二） 天線技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用近年來無線技術(shù)的應(yīng)用愈來愈廣，過去各式各樣的實際接線也都期望透過 無線而獲得去線化，使得天線必須依據(jù)各種場合需求而有更合適的變化提升。 為了更快的傳輸率，Wi Fi已經(jīng)開始使用MIMO （多組收發(fā)天線）技術(shù)， MIMO是實現(xiàn)智能型天線所必備的基礎(chǔ)， MIMO雖然興盛，但主要是用于 固