1、微波技術(shù)已有幾十年的發(fā)展歷史，現(xiàn)已成為一門比較成熟的學(xué)科。在雷達、通信、導(dǎo)航、遙感、電子對抗以及工農(nóng)業(yè)和科學(xué)研究等方面，微波技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。微波技術(shù)是無線電電子學(xué)中一門相當重要的學(xué)科，對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起著重要的作用。 第一章 緒論微波技術(shù)已有幾十年的發(fā)展歷史，現(xiàn)已成為一門比較成熟的學(xué)科。在 微波是一種頻率非常高的電磁波。把波長從1m到0.1mm范圍內(nèi)的電磁波稱為微波。微波波段對應(yīng)的頻率范圍為: 3108Hz31012Hz。如下圖所示。1-1 微波及其特點一、微波的概念及波段劃分 微波是一種頻率非常高的電磁波。把波長從1m到0.1mm范圍縱觀“左鄰右舍”它處于超短波和紅外光波之間?？v觀“

2、左鄰右舍”它處于超短波和紅外光波之間。波長范圍頻率范圍（GHz）波段名稱按波長按頻率代號1m10cm0.33分米波特高頻UHF普通無線電波與微波的過渡10cm1cm330厘米波超高頻SHF1cm1mm30300毫米波極高頻EHF微波（超高頻）1mm 0.1mm3003000亞毫米波特高頻UHF微波與紅外的過渡微波波段劃分如下:波長范圍頻率范圍（GHz）波段名稱按波長按頻率代號1m10微波波段的代號及對應(yīng)的頻率范圍 波段代號標 稱波長cm頻率范圍GHz波段代號標 稱波長cm頻率范圍GHzL221.121.70Ka0.826.5040.00LS141.702.60Q0.7233.0050.00S1

3、02.603.95U0.6040.0060.00C53.955.85M0.4850.0075.00XC4.25.858.20E0.4060.0090.00X38.2012.40F0.2690.00140.0Ku212.4018.00G0.17140.0220.0K1.2518.0026.50R0.11220.0325.0微波波段的代號及對應(yīng)的頻率范圍 波段標 稱頻率范圍GHz波段其中：S、C、X：分別代表10cm、5cm、3cm波段。U、Ka ：68mm為80s中期用得較多的通信頻段.W(3mm)：實際上是衛(wèi)星通信的主流頻段。CK ：為早期的微波通信頻段，80s 后較少用。家用電器、通信頻率相

4、對較低：KHz3G。其中：名稱頻率范圍調(diào)幅無線電5351605kHz短波無線電330MHz調(diào)頻無線電88108MHz商用電視頻率范圍13頻道48.572.5MHz45頻道7692MHz612頻道167223MHz1324頻道470566MHz2568頻道606968MHz微波爐2.45GHz家用電器的頻段名稱頻率范圍調(diào)幅無線電5351605kHz短波無線電33二、微波的特點1.似光性（波長短） 微波波長較短時： 當微波的波長比地球上的宏觀物體(如飛機、艦船、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、建筑物等)的幾何尺寸小得多時，微波照射到這些物體上時將產(chǎn)生強烈的反射。 此直線傳播的特點與幾何光學(xué)相似，故可以說微波具有“似光

5、性”。利用這一特殊，可以制成體積小、方向性很強的微波天線，用來發(fā)射或接收微弱的微波信號，從而為雷達、微波中繼通信、衛(wèi)星通信和導(dǎo)彈等提供必要條件。 微波最早的應(yīng)用實例雷達。二、微波的特點1.似光性（波長短） 微波波長較短時：微波波長較長時： 當微波的波長與實驗設(shè)備（比如波導(dǎo)、微帶、諧振腔呈其它微波元件）的尺寸相比在同數(shù)量級時，使得電磁能量分布于整個微波電路之中，形成所謂“分布參數(shù)”系統(tǒng)。 這與低頻電路有原則區(qū)別，因為低頻時電場和磁場能量是分別集中于所謂“集總參數(shù)”的各個元件中。 微波波長較長時：因為微波波段的振蕩周期在10-910-13s數(shù)量級，而普通電真空器件中電子的渡越時間一般為10-9s數(shù)

6、量級，就是說二者屬于同一數(shù)量級。于是，在低頻時被忽略了的電子慣性，亦即電磁波與電子間的相互作用、極間電容和引線電感等的影響就不能再忽視了。普通電子管已不能用做微波振蕩器、放大器或檢波器了，代之而來的則是建立在新的原理基礎(chǔ)上的微波電子管、微波固體器件和量子器件，同時伴隨頻率的升高、高頻電流的趨膚效應(yīng)、傳輸系統(tǒng)的輻射效應(yīng)以及電路的延時效應(yīng)（相位滯后）等明顯地表露出來。 由于微波頻率極高，它的實際可用頻帶很寬，可達109Hz數(shù)量級，這是低頻無線電波無法比擬的。頻帶寬意味著信息容量大，因而微波可作為多路通信的載頻。另外，微波受外界干擾小，且不受電離層變化影響，通信質(zhì)量高于低頻無線電波。2. 頻率高因為

7、微波波段的振蕩周期在10-910-13s數(shù)量級，而普通3. 具有穿透性利用微波本身的高頻振蕩，微波可以穿透電離層。由于微波不能被電離層所反射，所以微波的地面通信只限于天線的視距范圍之內(nèi)，遠距離微波通信需要用中繼站接力。另一方面，利用微波能穿透電離層，可以利用微波進行宇航通信、衛(wèi)星通信和射電天文學(xué)研究等，因此微波開辟了電磁波譜中的一個的“宇宙窗口”。 微波還可以穿過生物體，即能夠深入物質(zhì)（介質(zhì)）內(nèi)部，研究分子和原子核的結(jié)構(gòu)， 是近代微波波譜學(xué)和量子電子學(xué)所依據(jù)的基本物理基礎(chǔ)。3. 具有穿透性利用微波本身的高頻振蕩，微波可以穿透電離層。宇宙窗口 在微波波段有若干個可以通過電離層的“宇宙窗口”，因而微波是獨特的宇宙通訊手段。宇 在微波波段有若干個可以通過電離層的“宇宙窗口”，4. 量子特性由于低頻電波的頻率很低，量子能量很小，不足以改變物質(zhì)分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或破壞分子間的鍵，量子特性不明顯。微波波段的電磁波，單個量子的能量為10-6 10-3eV。而一般順磁物質(zhì)在外磁場中所產(chǎn)生的能級間的能量差額介于10-510-4eV之間，因而電子在這些能級間躍遷時所釋放或吸收的量子的頻率是屬于微波范疇的。因此，微波可用來研究分子和原子的精細結(jié)構(gòu)。同樣在超低溫時物體吸收一個微波量子也可產(chǎn)生顯著反應(yīng)。上述兩點對近代尖端科學(xué)，如微波波譜學(xué)、量子無線電物理的發(fā)展都起著重要作