《微波技術(shù)與天線》緒論0

1、授課老師：張寧超郵箱：微波技術(shù)與天線課時(shí)安排：1-8周（32學(xué)時(shí)）平時(shí)成績(jī)30，考試70 1，微波波段 2，微波特點(diǎn) 3，微波的應(yīng)用 4，微波防護(hù) 5，發(fā)展簡(jiǎn)史緒論主要內(nèi)容微波是一種頻率非常高的電磁波。把波長(zhǎng)從微波是一種頻率非常高的電磁波。把波長(zhǎng)從1 1米到米到0.10.1毫米范毫米范圍內(nèi)的電磁波稱為微波。微波波段對(duì)應(yīng)的頻率范圍為圍內(nèi)的電磁波稱為微波。微波波段對(duì)應(yīng)的頻率范圍為: : 3 310108 8 Hz Hz3 310101111 Hz Hz 。如下圖所示。如下圖所示微波波段微波波段微波的概念及波段劃分微波的概念及波段劃分電磁波波段劃分常用微波波段的劃分衛(wèi)星衛(wèi)星通訊通訊通訊通訊電視電視廣

2、播廣播雷達(dá)雷達(dá)無(wú)線無(wú)線導(dǎo)航導(dǎo)航微波波段的代號(hào)及對(duì)應(yīng)的頻率范圍 老的老的 P波段波段 = 新的新的 A/B 波段波段 老的老的 L波段波段 = 新的新的 C/D 波段波段 老的老的 S波段波段 = 新的新的 E/F 波段波段 老的老的 C波段波段 = 新的新的 G/H 波段波段 老的老的 X波段波段 = 新的新的 I/J 波段波段 老的老的 K波段波段 = 新的新的 K 波段波段u 最早的米波雷達(dá)稱最早的米波雷達(dá)稱P-波段雷達(dá)波段雷達(dá) (Previous)；u 標(biāo)準(zhǔn)搜索雷達(dá)波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)搜索雷達(dá)波長(zhǎng)23cm，稱，稱L-波段波段 (Long，2250cm)；u 更短波長(zhǎng)雷達(dá)更短波長(zhǎng)雷達(dá)(10cm)， 稱

3、稱S-波段（波段（ Short，比標(biāo)準(zhǔn)，比標(biāo)準(zhǔn)L波段短的意思）；波段短的意思）；u 火控雷達(dá)波長(zhǎng)火控雷達(dá)波長(zhǎng)3cm，稱，稱 X-波段（生活中波段（生活中X通常用來指定和標(biāo)示地點(diǎn)）；通常用來指定和標(biāo)示地點(diǎn)）；u 搜索雷達(dá)和火控雷達(dá)的折衷波長(zhǎng)的雷達(dá)稱搜索雷達(dá)和火控雷達(dá)的折衷波長(zhǎng)的雷達(dá)稱C-波段波段 ( Compromise是折衷的意思是折衷的意思)；u 德國(guó)人發(fā)展更短波長(zhǎng)的雷達(dá)（德國(guó)人發(fā)展更短波長(zhǎng)的雷達(dá)（1.5cm），德國(guó)人稱），德國(guó)人稱K波段雷達(dá)波段雷達(dá) ( Kurtz，德語(yǔ)，德語(yǔ)“短短”)；u K波段雷達(dá)在雨天和霧天無(wú)法使用，戰(zhàn)后為波段雷達(dá)在雨天和霧天無(wú)法使用，戰(zhàn)后為Ka( Kabove)和和

4、Ku ( Kunder)；新老雷達(dá)波段代碼新老雷達(dá)波段代碼典型應(yīng)用下的頻率微波波段微波波段ISM簡(jiǎn)介特別為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（特別為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM Industrial-ISM Industrial-Scientific-MedicalScientific-Medical）應(yīng)用而保留的頻率范圍。這些頻）應(yīng)用而保留的頻率范圍。這些頻率范圍在世界范圍內(nèi)是統(tǒng)一劃分的。率范圍在世界范圍內(nèi)是統(tǒng)一劃分的。射頻識(shí)別系統(tǒng)射頻識(shí)別系統(tǒng)產(chǎn)生并輻射電磁波，所以這些系統(tǒng)被合射頻識(shí)別系統(tǒng)產(chǎn)生并輻射電磁波，所以這些系統(tǒng)被合理地歸為無(wú)線電設(shè)備一類，射頻識(shí)別系統(tǒng)工作時(shí)不能理地歸為無(wú)線電設(shè)備一類，射頻識(shí)別系統(tǒng)工作時(shí)不能

5、對(duì)其他無(wú)線電服務(wù)造成干擾或削弱。所以只能使用對(duì)其他無(wú)線電服務(wù)造成干擾或削弱。所以只能使用ISMISM應(yīng)用而保留的頻率范圍應(yīng)用而保留的頻率范圍八十年代后期，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（八十年代后期，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCCFCC）對(duì)使用無(wú)線電的計(jì)算機(jī)通信開放了無(wú)須申請(qǐng)就對(duì)使用無(wú)線電的計(jì)算機(jī)通信開放了無(wú)須申請(qǐng)就可以使用的可以使用的ISMISM頻段，使得無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的使用頻段，使得無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的使用成為通信領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)成為通信領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)日本于日本于19931993年也公布了無(wú)線局域網(wǎng)使用的年也公布了無(wú)線局域網(wǎng)使用的ISMISM頻段頻段在中國(guó)，也先后開放在中國(guó)，也先后開放2.4G2.4G和和5.8G5.8G作

6、為作為ISMISM頻段頻段ISM與無(wú)線局域網(wǎng)我國(guó)衛(wèi)星電視主要使用我國(guó)衛(wèi)星電視主要使用C波段，即上行波段，即上行6GHz，下行，下行4GHz1996.8中星5號(hào)停播后我國(guó)收看的幾顆主要衛(wèi)星：-100.5E，亞洲2號(hào)，1996.5升空，24個(gè)C波段轉(zhuǎn)發(fā)器、134E，亞太1A，1996.7升空，8個(gè)C波段轉(zhuǎn)發(fā)器138E，亞太1號(hào)，1994年升空，24個(gè)C波段轉(zhuǎn)發(fā)器分析方法分析方法長(zhǎng)線與短線的定義：長(zhǎng)線與短線的定義：傳輸線的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于或等于波長(zhǎng)的傳輸線叫長(zhǎng)線，傳輸線的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于或等于波長(zhǎng)的傳輸線叫長(zhǎng)線， 傳輸線的長(zhǎng)度小于波長(zhǎng)的線叫短線傳輸線的長(zhǎng)度小于波長(zhǎng)的線叫短線傳輸線長(zhǎng)度為傳輸線長(zhǎng)度為3cm，當(dāng)

7、信號(hào)頻率為，當(dāng)信號(hào)頻率為20GHz時(shí)時(shí)？ 由于微波波長(zhǎng)較短，微波的傳輸系統(tǒng)，微波元器件以及它們的由于微波波長(zhǎng)較短，微波的傳輸系統(tǒng)，微波元器件以及它們的工作原理和分析方法都與直流、低頻電路系統(tǒng)、低頻元器件以及它工作原理和分析方法都與直流、低頻電路系統(tǒng)、低頻元器件以及它們的工作原理和分析方法截然不同。們的工作原理和分析方法截然不同。首先，在分析低頻電路時(shí)，我們可以認(rèn)為有關(guān)物理量在傳輸系首先，在分析低頻電路時(shí)，我們可以認(rèn)為有關(guān)物理量在傳輸系統(tǒng)中是均勻分布的。因此，我們只需考慮各物理量隨時(shí)間的變化，統(tǒng)中是均勻分布的。因此，我們只需考慮各物理量隨時(shí)間的變化，而不考慮其空間分布。而不考慮其空間分布。對(duì)于微

8、波系統(tǒng)，我們必須同時(shí)考慮各物理量隨時(shí)間的變化以及對(duì)于微波系統(tǒng)，我們必須同時(shí)考慮各物理量隨時(shí)間的變化以及其空間分布。換句話說：在確定的空間內(nèi)，對(duì)于低頻信號(hào)我們觀察其空間分布。換句話說：在確定的空間內(nèi)，對(duì)于低頻信號(hào)我們觀察到的是物理量的振蕩，對(duì)于高頻信號(hào)我們觀察到的是物理量的波動(dòng)。到的是物理量的振蕩，對(duì)于高頻信號(hào)我們觀察到的是物理量的波動(dòng)。例如：電磁波的頻率若為例如：電磁波的頻率若為 50 Hz，其波長(zhǎng)即為，其波長(zhǎng)即為 6000 公里；電公里；電磁波的頻率若為磁波的頻率若為 100 GHz，其波長(zhǎng)就只有，其波長(zhǎng)就只有 3 毫米。毫米。如果電路的尺度為幾十毫米，則在頻率較高時(shí)，就必須考慮電如果電路的

9、尺度為幾十毫米，則在頻率較高時(shí)，就必須考慮電磁場(chǎng)的空間分布。磁場(chǎng)的空間分布。自由空間中以光速沿直線傳播自由空間中以光速沿直線傳播在不同媒質(zhì)的分界面上要發(fā)生反射和折射在不同媒質(zhì)的分界面上要發(fā)生反射和折射如果分界面的線性尺寸不比波長(zhǎng)大很多，如果分界面的線性尺寸不比波長(zhǎng)大很多，會(huì)出現(xiàn)干涉和衍射現(xiàn)象會(huì)出現(xiàn)干涉和衍射現(xiàn)象遵守波動(dòng)基本規(guī)律遵守波動(dòng)基本規(guī)律微波波長(zhǎng)和一般物體的線性尺寸相當(dāng)，可微波波長(zhǎng)和一般物體的線性尺寸相當(dāng)，可以采用成熟的幾何光學(xué)方法來設(shè)計(jì)各種微以采用成熟的幾何光學(xué)方法來設(shè)計(jì)各種微波儀器和設(shè)備，比如用透鏡或反射面來設(shè)波儀器和設(shè)備，比如用透鏡或反射面來設(shè)計(jì)微波天線計(jì)微波天線設(shè)計(jì)器件體積小，波束

10、方向性強(qiáng)設(shè)計(jì)器件體積小，波束方向性強(qiáng)微波的特性微波的特性似光性似光性波長(zhǎng)上與實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備（物體）尺波長(zhǎng)上與實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備（物體）尺寸相當(dāng)同量級(jí)，使其的特點(diǎn)又與聲寸相當(dāng)同量級(jí)，使其的特點(diǎn)又與聲波相近。波相近。波導(dǎo)波導(dǎo)傳聲筒傳聲筒喇叭天線喇叭天線聲學(xué)喇叭聲學(xué)喇叭諧振腔諧振腔聲學(xué)共鳴箱聲學(xué)共鳴箱似聲性似聲性微波的特性微波的特性振蕩頻率振蕩頻率3 3億次以上，周期短，億次以上，周期短，1010-9 -9 1010-12-12 s s低頻電子器件的渡越時(shí)間低頻電子器件的渡越時(shí)間1010-8-81010-9-9s s 需要考慮完全新穎的微波電子器件需要考慮完全新穎的微波電子器件可用頻帶很寬，在大容量通信場(chǎng)合

11、得到廣泛可用頻帶很寬，在大容量通信場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用，如衛(wèi)星通信、多路通信。具有通信容應(yīng)用，如衛(wèi)星通信、多路通信。具有通信容量高、抗干擾能力強(qiáng)的特性量高、抗干擾能力強(qiáng)的特性頻率高頻率高微波的特性微波的特性在特定波長(zhǎng)穿透電離層，可以衛(wèi)星通在特定波長(zhǎng)穿透電離層，可以衛(wèi)星通信、宇宙通信、遙感、定位信、宇宙通信、遙感、定位穿透云、霧、雨、植被、積雪，并對(duì)微波穿透云、霧、雨、植被、積雪，并對(duì)微波有不同程度的吸收與反射，可以利用厘米有不同程度的吸收與反射，可以利用厘米波或毫米波雷達(dá)來觀測(cè)它們的存在和流動(dòng)。波或毫米波雷達(dá)來觀測(cè)它們的存在和流動(dòng)。氣象預(yù)報(bào)氣象預(yù)報(bào)穿透地表，作為探地雷達(dá)穿透地表，作為探地雷達(dá)能穿透

12、生物體，為微波生物醫(yī)學(xué)打下基礎(chǔ)能穿透生物體，為微波生物醫(yī)學(xué)打下基礎(chǔ)穿透性穿透性微波的特性微波的特性量子能量不夠大，不能改變分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，量子能量不夠大，不能改變分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分子、原子和原子核呈現(xiàn)出諧振現(xiàn)象分子、原子和原子核呈現(xiàn)出諧振現(xiàn)象?？梢蕴剿魑镔|(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以探索物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)非電離性非電離性微波的特性微波的特性微波電磁能量傳送到有耗物體內(nèi)部，會(huì)使物微波電磁能量傳送到有耗物體內(nèi)部，會(huì)使物體分子互相碰撞、摩擦，從而使物體發(fā)熱體分子互相碰撞、摩擦，從而使物體發(fā)熱可以進(jìn)行微波加熱，用于糧食、茶葉、卷可以進(jìn)行微波加熱，用于糧食、茶葉、卷煙、木材、皮革等各種行業(yè)煙、木材、皮革等各種行業(yè)熱效率高、熱透深

13、度大、加熱均勻（里外熱效率高、熱透深度大、加熱均勻（里外一起熱）、加熱迅速一起熱）、加熱迅速熱效應(yīng)熱效應(yīng)微波的特性微波的特性散射特性散射特性當(dāng)電磁波入射到物體上，會(huì)在除入射當(dāng)電磁波入射到物體上，會(huì)在除入射波方向產(chǎn)生散射，散射波將攜帶大量波方向產(chǎn)生散射，散射波將攜帶大量關(guān)于散射體的信息。關(guān)于散射體的信息。廣泛應(yīng)用與微波遙感、雷達(dá)成像、遠(yuǎn)距離廣泛應(yīng)用與微波遙感、雷達(dá)成像、遠(yuǎn)距離微波散射通信。微波散射通信。微波的特性微波的特性抗低頻干擾抗低頻干擾地球周圍的噪聲和干擾主要是宇宙和大氣地球周圍的噪聲和干擾主要是宇宙和大氣在傳輸信道上產(chǎn)生的自然噪聲，由各種電在傳輸信道上產(chǎn)生的自然噪聲，由各種電器設(shè)備工作時(shí)

14、產(chǎn)生的人為噪聲，這些噪聲器設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的人為噪聲，這些噪聲一般都在中低頻，與微波頻率差別很大一般都在中低頻，與微波頻率差別很大可以濾除可以濾除微波的特性微波的特性微波的特點(diǎn)微波的特點(diǎn)原先的廣播和電視采用頻率都在微波以下，原先的廣播和電視采用頻率都在微波以下，但是隨著電臺(tái)增多，相互干擾增多，從而發(fā)但是隨著電臺(tái)增多，相互干擾增多，從而發(fā)展到微波頻段。典型的是采用微波進(jìn)行衛(wèi)星展到微波頻段。典型的是采用微波進(jìn)行衛(wèi)星電視直播。電視直播。微波的應(yīng)用微波的應(yīng)用廣播與電視廣播與電視 微波通訊系統(tǒng)的工作頻帶寬、信息容量大、機(jī)動(dòng)性好，特別微波通訊系統(tǒng)的工作頻帶寬、信息容量大、機(jī)動(dòng)性好，特別適合于衛(wèi)星通訊，宇航通

15、訊和移動(dòng)通訊等，因而在現(xiàn)代通訊系統(tǒng)適合于衛(wèi)星通訊，宇航通訊和移動(dòng)通訊等，因而在現(xiàn)代通訊系統(tǒng)中占有相當(dāng)重要的地位。中占有相當(dāng)重要的地位。 微波、毫米波通訊系統(tǒng)不但頻帶寬、信息容量大，而且還具微波、毫米波通訊系統(tǒng)不但頻帶寬、信息容量大，而且還具有便于架設(shè)、機(jī)動(dòng)性好、保密性好等優(yōu)點(diǎn)。目前常見的蜂窩移動(dòng)有便于架設(shè)、機(jī)動(dòng)性好、保密性好等優(yōu)點(diǎn)。目前常見的蜂窩移動(dòng)電話、微波電話網(wǎng)、微波電視網(wǎng)、衛(wèi)星電視網(wǎng)等等，都屬于微波電話、微波電話網(wǎng)、微波電視網(wǎng)、衛(wèi)星電視網(wǎng)等等，都屬于微波通訊系統(tǒng)。通訊系統(tǒng)。微波中繼通信微波中繼通信微波散射通信：利用對(duì)流層的散射特微波散射通信：利用對(duì)流層的散射特性進(jìn)行通信性進(jìn)行通信同軸電纜

16、和波導(dǎo)通信同軸電纜和波導(dǎo)通信移動(dòng)通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信宇宙通信宇宙通信微波的應(yīng)用微波的應(yīng)用通信通信 一般由一般由6個(gè)分系統(tǒng)組成：個(gè)分系統(tǒng)組成：（1）天線分系統(tǒng)。地面站的天線面向通信衛(wèi)星）天線分系統(tǒng)。地面站的天線面向通信衛(wèi)星，其直徑一般是，其直徑一般是10.3米，由天線本身，饋電部分米，由天線本身，饋電部分，跟蹤部分和驅(qū)動(dòng)部分組成。，跟蹤部分和驅(qū)動(dòng)部分組成。（2）發(fā)射分系統(tǒng)。將音頻和視頻信號(hào)調(diào)制到工）發(fā)射分系統(tǒng)。將音頻和視頻信號(hào)調(diào)制到工作波段的載波上，經(jīng)大功率放大后，經(jīng)天線發(fā)向作波段的載波上，經(jīng)大功率放大后，經(jīng)天線發(fā)向衛(wèi)星。衛(wèi)星。（3）接收分系統(tǒng)。接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，經(jīng)放）接收分系統(tǒng)。接收來自衛(wèi)星

17、的信號(hào)，經(jīng)放大和檢波后，再發(fā)送到終端系統(tǒng)。大和檢波后，再發(fā)送到終端系統(tǒng)。（4）終端分系統(tǒng)。由載波電話、電視終端、傳）終端分系統(tǒng)。由載波電話、電視終端、傳真終端和數(shù)據(jù)終端組成。真終端和數(shù)據(jù)終端組成。（5）通信監(jiān)控分系統(tǒng)。負(fù)責(zé)對(duì)地面站內(nèi)的各種）通信監(jiān)控分系統(tǒng)。負(fù)責(zé)對(duì)地面站內(nèi)的各種設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制和定期測(cè)試。設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制和定期測(cè)試。（6）電源分系統(tǒng)。為地面站設(shè)備提供電源。）電源分系統(tǒng)。為地面站設(shè)備提供電源。通信衛(wèi)星地面站通信衛(wèi)星地面站目標(biāo)尺寸和波長(zhǎng)之比越大，反射越明顯，探測(cè)距離越遠(yuǎn)目標(biāo)尺寸和波長(zhǎng)之比越大，反射越明顯，探測(cè)距離越遠(yuǎn); ;雷達(dá)天線口徑與波長(zhǎng)之比越大，發(fā)射波束越細(xì)，雷達(dá)天線口徑與波

18、長(zhǎng)之比越大，發(fā)射波束越細(xì)，反射就越顯著，測(cè)位精度越高反射就越顯著，測(cè)位精度越高; ;利用微波技術(shù)可以使用尺寸小、精度高的雷達(dá)利用微波技術(shù)可以使用尺寸小、精度高的雷達(dá)。現(xiàn)代相控雷達(dá)能夠利用計(jì)算機(jī)控制天線陣列的波束相位，能夠現(xiàn)代相控雷達(dá)能夠利用計(jì)算機(jī)控制天線陣列的波束相位，能夠進(jìn)行快速掃描，能夠形成多波束；對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，對(duì)多目進(jìn)行快速掃描，能夠形成多波束；對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行跟蹤；氣象雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)、汽車防撞雷達(dá)、標(biāo)進(jìn)行跟蹤；氣象雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)、汽車防撞雷達(dá)、防盜雷達(dá)、遙感用雷達(dá)防盜雷達(dá)、遙感用雷達(dá)雷達(dá)和導(dǎo)航雷達(dá)和導(dǎo)航微波的應(yīng)用微波的應(yīng)用GJL-861交通管制雷達(dá)交通管制雷達(dá)精密跟蹤雷達(dá)

19、精密跟蹤雷達(dá)J-231J-231中程警戒雷達(dá)中程警戒雷達(dá) 具有良好的反隱身能具有良好的反隱身能力和抗反力和抗反 輻射導(dǎo)彈能力；工作可靠性高，輻射導(dǎo)彈能力；工作可靠性高，集成化和固態(tài)化程度高；自動(dòng)化程度高，操集成化和固態(tài)化程度高；自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，環(huán)境舒適及機(jī)動(dòng)性強(qiáng)；雷達(dá)錄取數(shù)作簡(jiǎn)單，環(huán)境舒適及機(jī)動(dòng)性強(qiáng)；雷達(dá)錄取數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)通訊進(jìn)入雷達(dá)情報(bào)網(wǎng)。據(jù)可通過數(shù)據(jù)通訊進(jìn)入雷達(dá)情報(bào)網(wǎng)。技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)距離探測(cè)方位距離探測(cè)方位 大于等于大于等于260KM260KM 方位探測(cè)距離方位探測(cè)距離 0 0度度-360-360度度連續(xù)工作時(shí)間連續(xù)工作時(shí)間 大于大于1212小時(shí)小時(shí)環(huán)境溫度環(huán)境溫度 零下零下40

20、40度度-50-50度度 相對(duì)濕度相對(duì)濕度 95-98%(3095-98%(30度）度）接收機(jī)噪聲系數(shù)接收機(jī)噪聲系數(shù) 小于等于小于等于3dB3dB接收機(jī)中頻帶寬接收機(jī)中頻帶寬 15015050kHz50kHz天線轉(zhuǎn)速天線轉(zhuǎn)速 0.5-4r/min0.5-4r/min最早的火控雷達(dá)最早的火控雷達(dá)微波能微波能 強(qiáng)功率應(yīng)用（加熱）微波加熱是指一些有耗介質(zhì)，特別是含水或含脂肪微波加熱是指一些有耗介質(zhì)，特別是含水或含脂肪的材料，吸收微波能量，并把它轉(zhuǎn)化為熱能。不是的材料，吸收微波能量，并把它轉(zhuǎn)化為熱能。不是借助于輻射、傳導(dǎo)或者對(duì)流，而是靠材料內(nèi)部極性借助于輻射、傳導(dǎo)或者對(duì)流，而是靠材料內(nèi)部極性分子在微波

21、場(chǎng)作用下的共振吸收。分子在微波場(chǎng)作用下的共振吸收。除家用微波爐外，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，烘干、殺蟲、除家用微波爐外，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，烘干、殺蟲、滅菌、橡膠硫化、塑料生產(chǎn)滅菌、橡膠硫化、塑料生產(chǎn)如英國(guó)采用如英國(guó)采用2450MHz2450MHz、1.8kW1.8kW微波對(duì)硬木進(jìn)行殺蟲微波對(duì)硬木進(jìn)行殺蟲微波的應(yīng)用微波的應(yīng)用醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)微波理療機(jī)做透熱治療微波理療機(jī)做透熱治療利用微波進(jìn)行局部加熱殺死癌細(xì)胞利用微波進(jìn)行局部加熱殺死癌細(xì)胞微波穿透人體的能力遠(yuǎn)比紅外要強(qiáng)很多，利用微波可微波穿透人體的能力遠(yuǎn)比紅外要強(qiáng)很多，利用微波可以得到人體內(nèi)部的溫度分布圖以得到人體內(nèi)部的溫度分布圖癌腫瘤的溫度略高于正常組織，這就

22、提供了一種探測(cè)體癌腫瘤的溫度略高于正常組織，這就提供了一種探測(cè)體內(nèi)癌腫瘤的方法內(nèi)癌腫瘤的方法微波加熱血漿，解凍冷藏腎臟微波加熱血漿，解凍冷藏腎臟微波的應(yīng)用微波的應(yīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)從問世到現(xiàn)在，時(shí)域脈沖信號(hào)已經(jīng)高達(dá)幾計(jì)算機(jī)從問世到現(xiàn)在，時(shí)域脈沖信號(hào)已經(jīng)高達(dá)幾GHzGHz，在，在如此高頻率下為了進(jìn)一步發(fā)展，必須用微波技術(shù)如此高頻率下為了進(jìn)一步發(fā)展，必須用微波技術(shù)的概念和方法去解決芯片引線之間的脈沖反射和串?dāng)_。的概念和方法去解決芯片引線之間的脈沖反射和串?dāng)_。微波的應(yīng)用微波的應(yīng)用早期的電子計(jì)算機(jī)可以說與微波技術(shù)毫無(wú)聯(lián)系。隨著電子計(jì)早期的電子計(jì)算機(jī)可以說與微波技術(shù)毫無(wú)聯(lián)系。隨著電子計(jì)算機(jī)芯片制造技術(shù)

23、的不斷進(jìn)步，電子計(jì)算機(jī)的工作主頻已經(jīng)從早算機(jī)芯片制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子計(jì)算機(jī)的工作主頻已經(jīng)從早期的期的 20 MHz20 MHz，33 MHz33 MHz，40 MHz40 MHz，66 MHz66 MHz，120 MHz 120 MHz 不斷向高頻不斷向高頻發(fā)展。目前，高性能處理器的主頻已經(jīng)超過發(fā)展。目前，高性能處理器的主頻已經(jīng)超過 3GHz3GHz。總線的頻率?？偩€的頻率也已達(dá)到也已達(dá)到800MHz800MHz。這些都已進(jìn)入微波波段。這些都已進(jìn)入微波波段。如何對(duì)如何對(duì)CPUCPU、內(nèi)存、主板等在微波頻帶內(nèi)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)已、內(nèi)存、主板等在微波頻帶內(nèi)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為目前的一個(gè)重要課題經(jīng)

24、成為目前的一個(gè)重要課題。射電天文學(xué)射電天文學(xué)由于微波工程技術(shù)的發(fā)展而形成的天文學(xué)分支在地面建立幾十米、數(shù)百米的大型拋物面天線，再配以高在地面建立幾十米、數(shù)百米的大型拋物面天線，再配以高增益、低噪聲、寬頻帶的微波接收機(jī)，可捕捉來自宇宙星增益、低噪聲、寬頻帶的微波接收機(jī)，可捕捉來自宇宙星體的微波輻射，利用這些信息研究宇宙的起源和構(gòu)造體的微波輻射，利用這些信息研究宇宙的起源和構(gòu)造19621962年由無(wú)線電領(lǐng)域的科學(xué)家測(cè)得的宇宙背景輻射信號(hào)，年由無(wú)線電領(lǐng)域的科學(xué)家測(cè)得的宇宙背景輻射信號(hào)，強(qiáng)度相當(dāng)于絕對(duì)溫度強(qiáng)度相當(dāng)于絕對(duì)溫度2.7K2.7K，后來證實(shí)是宇宙大爆炸時(shí)的殘，后來證實(shí)是宇宙大爆炸時(shí)的殘余熱輻射

25、。這一發(fā)現(xiàn)被授予余熱輻射。這一發(fā)現(xiàn)被授予19781978年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)微波的應(yīng)用微波的應(yīng)用北京天文臺(tái)密云觀測(cè)站的射電望遠(yuǎn)鏡天線陣電磁兼容電磁兼容(electronic compatibility)(electronic compatibility)包含微波、射頻信息系統(tǒng)的不容忽視的問題包含微波、射頻信息系統(tǒng)的不容忽視的問題隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的增加、工作頻率的提高、隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的增加、工作頻率的提高、系統(tǒng)集成度的增加，電磁兼容變得更加重要系統(tǒng)集成度的增加，電磁兼容變得更加重要分三層：系統(tǒng)級(jí)，如通信衛(wèi)星、飛機(jī)、軍艦；分三層：系統(tǒng)級(jí)，如通信衛(wèi)星、飛機(jī)、軍艦；印刷電路板級(jí)；芯片級(jí)印刷電

26、路板級(jí)；芯片級(jí)微波的應(yīng)用微波的應(yīng)用微波防護(hù)微波防護(hù)微波量子與微波量子與X X射線或者射線或者 射線相比極其微小，不足以射線相比極其微小，不足以使生物體組織中的分子變成離子，因而不會(huì)造成損傷。使生物體組織中的分子變成離子，因而不會(huì)造成損傷。人體只對(duì)外部加熱比較敏感，而微波能使人體內(nèi)部變?nèi)梭w只對(duì)外部加熱比較敏感，而微波能使人體內(nèi)部變熱，在不知不覺中，微波熱效應(yīng)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生損害，熱，在不知不覺中，微波熱效應(yīng)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生損害，如果不能及時(shí)把局部過多的熱量耗散掉，將產(chǎn)生嚴(yán)重如果不能及時(shí)把局部過多的熱量耗散掉，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。后果。多數(shù)國(guó)家認(rèn)為，最大允許的微波功率密度是多數(shù)國(guó)家認(rèn)為，最大允許的微波功率密度

27、是10mW/cm10mW/cm2 2但是微波的非熱效應(yīng)也可能會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)和心血管系但是微波的非熱效應(yīng)也可能會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)和心血管系統(tǒng)有影響，因此統(tǒng)有影響，因此10mW/cm10mW/cm2 2有可能偏高有可能偏高SARSAR值即為生物體值即為生物體( (包括人體包括人體) )每單位公斤允許每單位公斤允許吸收的輻射量，這個(gè)吸收的輻射量，這個(gè)SARSAR值代表輻射對(duì)人體的值代表輻射對(duì)人體的影響，是最直接的測(cè)試值，影響，是最直接的測(cè)試值，SARSAR有針對(duì)全身的、有針對(duì)全身的、局部的、四肢的數(shù)據(jù)。局部的、四肢的數(shù)據(jù)。SARSAR值越低，輻射被吸值越低，輻射被吸收的量越少收的量越少SARSAR必須低于必須低于1.6w/kg(motorola 2.0w/kg)1.6w/kg(motorola 2.0w/kg)手機(jī)輻射手機(jī)輻射微波防護(hù)微波防護(hù)1873年詹姆斯.克拉克.麥克斯韋(James Clerk Maxwell)用公式建立數(shù)學(xué)復(fù)雜性的消除18851885年到年