微波
第四章微波在食品工业中的应用
第四章微波在食品工业中的应用概述１、微波──指波长在1mm-1m范围(频率为300-300000MHz)的电磁波。
２、民用微波波段３、微波加热的特点第一节微波加热的原理１、加热原理２、微波加热的影响因素外加电场的变化频率越高，分子摆动就越快，产生的热量就越多；外加电场越强，分子的振幅就越大，由此产生的热量就越多；与物料的种类及性质有关：如物料的密度大，温度升高慢；物料的比热容大，温度升高慢。
第二节微波加热的设备一、基本构成电源、微波管、连接波导、加热器及冷却系统等。
二、基本类型箱式、隧道式、平板式、曲波导式和直波导式（一）箱式微波加热器１、结构图4-4２、原理图4-5３、用途：适于非连续化加热（二）隧道式微波加热器图4-6为防止微波能的辐射，在图4-8中的入口和出口处加上了吸收功率的水负载。
图4-8（三）波导型微波加热器波导型加热器（行波场波导加热器）──即在波导的一端输入微波，在另一端有吸收剩余能量的水负载，这样使微波能在波导内无反射地传输，构成行波场。
１、开槽型波导加热器（图4-9）２、Ｖ型波导加热器（图4-10）３、直波导加热器（图4-11）（四）辐射型微波加热器辐射型加热器是利用微波发生器产生的微波通过一定的转换装置，再经辐射器（照射器、天线等）向外辐射的一种加热器（图4-12）。
（五）慢波型微波加热器（表面波加热器）该加热器是一种微波沿着导体表面传输的加热器。
因为它传送微波的速度比空间传送慢，所以叫做慢波加热器（图4-13）。
（六）微波真空干燥箱将微波加热与真空干燥相结合的干燥方法,叫做微波真空干燥法。
三、微波加热器的选择（一）选择加热器要考虑的因素（Ｐ139-140）选择频率主要应考虑以下几点：１、加工食品的体积和厚度选用915MHz可以获得较大的穿透厚度。
２、一般加工食品的含水量及介质损耗食品的含水量越大，介质损耗也越大；但微波的频率越高，介质的损耗也越大。
综合考虑，一般对于含水量高的食品，宜选用915MHz的频率；对含水量低的食品，宜选用2450MHz的频率。
微波加热的原理是什么
微波加热的原理是什么
微波加热的原理是利用微波的电磁波进行加热。
微波是一种高频的电磁波，其频率一般在2.45 GHz左右。
微波炉通过产生
这种频率的微波，并将其聚焦在食物上，从而使食物中的分子发生振动，摩擦产生热量。
微波炉内部的磁控管产生高频的微波，并通过波导将微波引导到微波室内。
微波室内的金属反射器反射和扩散微波，使其在整个室内均匀分布。
当食物放置在微波室内时，微波穿透食物表面并进入其中。
因为食物中的水分是一个极性分子，微波会导致水分子快速振动。
这种振动会产生分子间的摩擦，使分子间的能量转化为热能。
由于水分子在大多数食物中是主要的成分，因此微波能够均匀地加热整个食物。
与传统的烹饪方法相比，微波加热速度更快，可以节省时间和能量。
此外，微波加热也有一些局限性。
由于微波只能渗透约2.5厘
米左右的食物表面，因此较厚的食物可能在内部加热不均匀。
此外，一些特定的食物，如硬质的食物或者油脂含量较高的食物，可能不适合使用微波加热。
总的来说，微波加热利用微波的电磁波通过分子振动产生的摩擦热来加热食物，实现了快速、均匀的加热效果。
微波基本知识
微波加热技术常见问题解答问题1：微波是什么？问题2：微波是怎样产生的？问题3：微波应用的频率有那些？问题4：微波加热的原理是什么？问题5：微波杀菌的机理是什么？问题6：微波的穿透能力如何？问题7：什么叫微波的选择性加热？问题8：微波加热为什么称之为内部加热方式？问题9：各种物质对微波的吸收能力如何？问题10：微波的脱水效率如何？问题1：微波是什么？答：微波与无线电波、红外线、可见光一样都是电磁波，微波是指频率为300MHz-300KMHz的电磁波，即波长在1米到1毫米之间的电磁波。
微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。
问题2：微波是怎样产生的？答：微波能通常由直流或50MHz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。
问题3：微波应用的频率有那些？答：因为微波应用极为广泛，特别是通信领域，为了避免相互间的干扰，国际无线电管理委员会对频率的划分作了具体规定。
分给工业、科学和医学用的频率有 433 兆赫、915兆赫、2450兆赫、5800兆赫、22125兆赫，与通信频率分开使用。
目前国内用于工业加热的常用频率为915兆赫和2450兆赫。
微波频率与功率的选择可根据被加热材料的形状、材质、含水率的不同而定。
问题4：微波加热的原理是什么？答：介质材料由极性分子和非极性分子组成，在电磁场作用下，这些极性分子从原来的随机分布状态转向依照电场的极性排列取向。
而在高频电磁场作用下，这些取向按交变电磁的频率不断变化，这一过程造成分子的运动和相互摩擦从而产生热量。
此时交变电场的场能转化为介质内的热能，使介质温度不断升高，这就是对微波加热最通俗的解释。
微波知识点(精华)
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：①)()(0z z I U Z ++=(定义式)，0R jwL Z G jwC +=+(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：c L Z =0 ③平行双导线传输线的特性阻抗：d D Z r 2ln 1200ε=（d 为传输线直径，D 为间距，r ε为相对介电常数，常用的特性阻抗：250Ω，400Ω，600Ω）④无耗同轴线的特性阻抗：αεb Z r ln 600=（a,b 分别为内外导体半径，常用的特性阻抗：50Ω，75Ω） 5、 传播常数γ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：10001tan ()tan in Z jZ z Z z Z Z jZ zββ+=+， 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，)()(z z u U U +-=Γ(定义式) 推出：z j z e β21)(-Γ=Γ，其中φj e Z Z Z Z -Γ=+-=Γ101011（1Γ为终端反射系数）， 合起来就是：(2)()1j z z e φβ-Γ=Γ(指任一点的反射系数)对于均匀无耗传输线，()z Γ大小均等，沿线只有相位按周期变化，周期为2λ，也就是2λ重复性 9、 对于10110Z Z Z Z -Γ=+，①当12≤时，1Γ=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10Z Z ≠时，有反射波，不匹配10、 输入阻抗与反射系数的关系：()0()11z in z Z z Z +Γ=-Γ（）(知道一个就可以推出其他的)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maxmin UU ρ=(定义式)， 推出与1Γ的关系：111ρρ-Γ=+ 驻波比的取值范围是1ρ≤<∞；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。
微波工作原理
微波工作原理微波（Microwave）是一种电磁波，在现代科技和生活中拥有广泛的应用，例如微波炉、无线通讯等。
本文将详细介绍微波的工作原理，包括微波的产生、传播和与物质的相互作用等方面。
一、微波的产生微波的产生通常通过特殊的微波发生器实现，常见的微波发生器包括磁控管、半导体器件和谐振腔等。
下面以磁控管为例介绍微波的产生过程。
磁控管是一种具有特殊结构的真空电子器件，主要由阴极、阳极和磁聚束系统组成。
当向磁控管中加入直流电压时，阴极发射的电子被阳极吸引，形成电子流。
同时，磁控系统内的磁场会对电子进行聚束，使电子流成为一束细流。
在磁控管的阳极上有一个螺旋形的天线，该天线可以通过射频电压的作用产生高频磁场。
当电子流经过天线时，电子与高频磁场相互作用，电子将受到一定的提升，具有一定的能量。
这些具有能量的电子在天线附近形成一种电磁场，即微波。
微波会沿着天线传播出去，形成微波辐射。
二、微波的传播微波的传播主要通过自由空间传播和波导传播两种方式实现。
1. 自由空间传播自由空间传播是指微波在无任何导向结构的情况下，通过自由空间进行传输。
在自由空间中，微波的传播速度与光速相同，为常数，约为3×10^8米/秒。
自由空间传播的特点是传输距离远、传输损耗小，但受到大气影响较大。
例如，当微波与雨滴、云雾等水分子相互作用时，会发生散射和吸收现象，导致微波的传输距离减小。
2. 波导传播波导传播是指微波在一定的导向结构内传输，常见的波导包括矩形波导和圆柱波导等。
波导内壁的材料和结构可以影响微波的传播特性。
波导传播的特点是传输损耗小、传输距离可调节，但波导的制造和安装成本较高。
波导内壁中常涂有特殊材料，例如金属，以减少微波的反射和损耗。
三、微波与物质的相互作用微波与物质的相互作用是微波应用的重要基础，主要通过电磁场与物质的电子、原子和分子的相互作用实现。
微波电磁场与物质中的电子相互作用时，会导致电子的振动增加，从而提高物质的温度。
1 微波的特点有哪些
1 微波的特点有哪些？微波的频率范围在300MHz到3000GHz。
微波的特性：（1）似光性；（2）穿透性；（3）宽频带特性；（4）热效应特性；（5）散射特性；（6）抗低频干扰特性；特点：（1）视距传播特性；（2）分布参数的不确定性；（3）电磁兼容与电磁环境污染。
2阻抗匹配分为哪几种？在一个由信源、传输线和负载组成的传输系统中，我们是如何运用以上匹配的。
负载阻抗匹配；源阻抗匹配；共轭阻抗匹配。
对一个由信源、传输线和负载阻抗组成的传输系统，希望信源在输出最大功率的同时，负载全部吸收，以实现高效稳定的传输。
因此一方面应用阻抗匹配器使信源输出端达到共轭匹配，另一方面应用阻抗匹配器使负载与传输线特性阻抗相匹配。
3 什么是电激励？将同轴线内的导体延伸一小段，沿电场方向插入矩形波导内，构成探针激励。
由于这种激励类似于电偶极子的辐射，故称电激励。
4、从接收角度来讲，对天线的方向性有哪些要求（1）主瓣宽度尽可能窄，以抑制干扰。
但如果信号与干扰来自同一方，即使主瓣很窄，也不能抑制干扰；另一方面，当来波方向易于变化时，主瓣太窄则难以保证稳定的接收。
因此，如何选择主瓣宽度，应根据具体情况而定。
（2）旁瓣电平尽可能低。
如果干扰方向恰与旁瓣最大方向相同，则接收噪声功率就会较高，也就是干扰较大；对于雷达天线而言，如果旁瓣较大，则由主瓣所看到的目标与旁瓣所看到的目标则会在显示器上相混淆，造成目标的失落。
因此在任何情况下，都希望旁瓣电平尽可能地低。
（3）天线方向图中最好能有一个或多个可控制的零点，以便将零点对准干扰方向，而且当干扰方向变化时，零点方向也随之改变，这也称为零点自动形成技术。
5简述线-圆极化转换器的工作原理常用的线—圆极化转换器有两种：多螺钉极化转换器和介质极化转换器。
这两种结构都是慢波结构，其相速要比空心圆波导小。
如果变换器输入端输入的是线极化波，其TE11模的电场与慢波结构所在平面成450角，这个线极化分量将分解为垂直和平行于慢波结构所在平面的两个分量E u和E v，它们在空间互相垂直，且主模都是TE11，只要螺钉数足够长或介质板足够长，就可以使平行分量产生附加900的相位滞后。
微波的工作原理
微波的工作原理
微波的工作原理是基于电磁辐射的原理。
微波炉内部装有一个称为磁控管的装置，它通过产生高频电磁波来工作。
磁控管产生的电磁波被转化为微波，并通过腔体内的振荡器进行放大，最后通过腔体内的波导向炉腔传输。
在炉腔内放置食物后，微波会在食物内部产生热量。
这是因为微波具有一种名为“介电加热”的作用。
在具备极性分子的食物内部，微波的电磁场会使分子正负电荷的振动频率发生变化，从而产生热量。
这种热量在整个食物内部均匀分布，使食物迅速受热。
此外，微波炉内部还设有转盘，它的作用是使食物能够均匀地暴露在微波辐射下，以确保整个食物受热均匀。
微波炉还通过使用金属网或细孔板来防止微波泄漏，确保炉腔回路内的微波不会逸散出来。
综上所述，微波炉的工作原理是通过产生高频电磁波并将其转化为微波，然后通过介电加热作用使食物受热。
通过转盘和防泄漏设计，确保食物能够均匀加热并避免微波外泄。
微波（电磁波）—搜狗百科
微波（电磁波）—搜狗百科微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。
而对金属类东西，则会反射微波。
从电子学和物理学观点来看，微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点：穿透性微波比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。
微波透入介质时，由于微波能与介质发生一定的相互作用，以微波频率2450兆赫兹，使介质的分子每秒产生24亿五千万次的震动，介质的分子间互相产生摩擦，引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时，物料内外加热均匀一致。
[2]选择性加热物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。
介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。
由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。
物质不同，产生的热效果也不同。
水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。
而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。
因此，对于食品来说，含水量的多少对微波加热效果影响很大。
热惯性小微波对介质材料是瞬时加热升温，升温速度快。
另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。
似光性和似声性微波波长很短，比地球上的一般物体（如飞机，舰船，汽车建筑物等）尺寸相对要小得多，或在同一量级上。
使得微波的特点与几何光学相似，即所谓的似光性。
因此使用微波工作，能使电路元件尺寸减小；使系统更加紧凑；可以制成体积小，波束窄方向性很强，增益很高的天线系统，接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体方位和距离，分析目标特征。
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微波遥感技术第一次作业1、微波传感器与光学或红外相比的优缺点？优点：（1）能够全天候、全天时工作微波具有穿透云层、雾和小雨的能力，而且太阳辐射对辐射测量没有太大的影响。
因此微波辐射测量既可在恶劣的气候条件下，也可以在白天和黑夜发挥作用，具有较强的全天候、全天时的工作能力，这一特性优于可见光和红外波段的探测系统。
（2）对地物有一定的穿透能力微波对地物的穿透深度因波长和物质不同有很大差异，波长越长，穿透能力越强。
同一种土壤湿度越小，穿透越深。
微波对干沙可穿透几十米，对冰层能穿透100m左右，但对潮湿的土壤只能穿透几厘米到几米。
a.微波穿透土壤的深度与土壤湿度、类型及工作频率有关。
b. 微波穿透植物层的深度，取决于植物的含水量，密度，波长和入射角。
如果波长足够长而入射角又接近天底角，则微波可穿透植被区而到达地面。
因此，微波频率的高端（波长较短）只能获得植被层顶部的信息，而微波频率的低端（波长较长），则可以获得植被层底层甚至地表以下的信息。
（3）对某些地物具有特殊的波谱特性比如微波高度计和合成孔径雷达具有测量距离的能力，可用于测定大地水准面；还可以利用微波探测海面风在可见光、红外波段所观测的颜色基本上取决于植被和土壤表层分子的谐振特性，而微波波段范围内观察到的“颜色”则取决于研究对象面或体的几何特性以及体介电特性，这样，将微波、可见光和红外辐射配合运用，就能够研究表面上几何的和体介电的特性以及分子谐振的特性。
另外，微波还可以提供某些附加的特性，这使其在某些应用方面具有独到之处。
例如，根据不同类型冰的介电常数不同可以探测海冰的结构和分类；根据含盐度对水的介电常数的影响可以探测海水的含盐度等等。
（4）具有多极化特性不同的极化特性，表现更加丰富的目标特征信息。
HH 极化方式，VV 极化方式， HV 极化方式，VH 极化方式。
（5）雷达可以进行干涉测量微波遥感的主动方式即雷达遥感不仅可以记录电磁波的振幅信号，还可以记录电磁波的相位信息，通过相位信息可以进行雷达干涉测量。
例如：可以实现地形主动干涉测量，微波遥感的主动方式可进行干涉测量对地形变化进行监测，实现InSAR地形测量。
不足：（1）SAR 一般是侧视成像，侧视 SAR 图像具有阴影、迎坡缩短、顶底倒置等几何失真。
（2）光学成像通常是一次成像，而 SAR 是多次扫描后的叠加成像，成像的效果与雷达的一些实际状态有关。
（3）相干斑现象严重，解译困难。
（4）微波传感器的空间分辨率要比可见光和红外传感器低。
（5）其特殊的成像方式使得数据处理和解译相对困难些。
与可见光和红外传感器数据不能在空间位置上一致。
2、同光学与红外相比微波遥感的意义和应用？意义：（1）可以进行全天时、全天候的对地观测；具有一定的穿透能力，因此微波信号可以穿透云层，便于从空间进行对地面目标的探测，可以获得地下或水下浅层目标的信息。
（2）电磁波穿透目标媒质表面并在其中传播的能力随频率的升高而降低，在微波频率的低端，电磁波可以穿透表面，具有进行次表层观测能力，在干燥的沙漠地区，L 波段的雷达可以获得穿透几米的地下信息，而可见光和红外则只能获得目标的表层信息。
（3）有源微波遥感对阳光辐射的依赖性弱，具有全天时工作的能力。
由于频率较低化接收、相干接收和幅相，能够进行极矢量接收。
（4）微波波段的频率远低于可见光和红外波段，对于发射、接收和处理系统的响应速度的要求要比可见光和红外波段低得多，所以能够实现更高的系统性能；在微波波段，发射和接收天线容易实现单一极化方向，所以极化信息在微波遥感中得到很好的应用。
而多数的光学遥感器，必须在探测前进行特殊的处理，才能产生偏振信号；电磁波的特征参数包括幅度、相位、频率和极化信息。
（5）微波、毫米波遥感对气体成分有敏感的谱线，便于进行对这些气体成分的探测，进而通过对某些气体成分异常分布的测量进行地震预报、资源探测等。
气体分子转动产生的电磁能量发射主要分布在微波、毫米波波段，这种发射形成表征体组分的谱线；由于微波接收机可以同时获得较高的频率分辨率，能够比较准确地跟踪和鉴别不同成分的谱线，是目前主要的遥感手段。
应用：（1）在海洋、大气、冰雪研究方面应用广泛。
（2）地理测绘和农业与土壤应用方面。
（3）可以实现通过信号编码调制技术，获得更高的信噪比；可以进行深层次的信号处理，便于提取更多的信息，提高系统的性能。
（4）在微波波段可以通过极化接收获得极化信息；可以通过相干接收获得相位信息。
上述特点是可见光和红外遥感所难以提供的。
（5）大气降雨、大气可降水量、云中液态水含量，海面风场、台风、海冰的监测，陆地土壤湿度、积雪、干旱洪涝灾害、陆地水文、植被与农作物生长监测等都有重要的应用。
同时，还可在土地利用、地质资源与探矿、地下目标探测、大地河口与海岸监测、城市发展管理、海流与海面污染、海面舰船或地面目标的识别等民用和国防技术中有十分重要的关键性的应用。
3、从参考文献或参考书目中，了解现有星载微波遥感的各种工作模式、应用范畴以及趋势？工作方式：星载微波遥感器一般分为两类,一是有源微波遥感器,二是无源微波遥感器。
有源徽波遥感器：凡是由微波遥感器发出探测用的微波照射在被测目标物体, 与被测目标物体相互作用,发生反射、散射或穿透一定深度,然后接收被测物体散射(或反射)回来的微波信号,通过检测、分析回波信号确定物体的各种特性。
这类微波遥感器称为有源微波遥感器,或称主动式微波遥感器。
星载SAR、高度计、散射计是目前三类有源微波遥感器。
无源徽波遥感器：又称被动式微波遥感器。
遥感器本身不发射电磁波,只接收被测目标背景辐射的微波能量来探测目标物体特性。
微波辐射计属无源微波遥感器。
星载SAR：应用：海洋应用、地理测绘等发展趋势：1978年6月发射的“Seasat一A”的SAR,是第一个从空间对地球进行成像探测的雷达系统,拍摄了地球表面1亿多平方公里的陆地、海洋图像,显示了微波遥感的潜在价值,打开了从空间监视我们星球的遥感频谱新领域。
90年代初,星载SAR进入应用阶段,开始了永久性沿轨道运行的SAR的新时代，1991年标志着SAR永久在空间的开端,相继发射了Almaz 一1、RS一E1、JERS一、RADARSAT等。
未来SAR的发展趋势为:频段扩展,几个频段组合使用,多种极化,具有不同分辨率(3om一250m),不同幅宽(30km一500km ),可在 15~ 500范围内选择入射角及其可调,多种成像模式。
计划在本世纪末上天的EOS一SAR选用3个频段(L,C,X),多种极化成像(L:正交极化;C:双极化) ,电子束控制,将获取多种入射角度和扫描SARX数据。
它具有3种成像模式:局部高分辨模式(分辨率: 20m一30m,幅宽:30km一50km);区域测绘模式(分辨率50m一100m ,幅宽100km ~ 200km)和全球测绘模式(分辨率:250m,幅宽:360km)。
这将代表下世纪初星载SAR 的技术发展趋势。
星载高度计(Altimeter)：应用：海洋、地质探测、军事跟踪发展趋势：高度计实质上是一个短脉冲高分辨雷达,通过精密测量发射脉冲的往返时间,获取飞行器轨道各点到地面的垂直距离,并能沿星下点轨迹测量有效波高度,从而提供了沿星下点轨迹来测量海面形状的方法。
高度测量数据已被广泛用于大地测量学、深海测量学、中尺度海洋学、潮汐、海冰地形学、海风海浪等的研究。
世界上第一种星载高度计Skylab 的S一193高度计是1973年发射的,此属概念性演示第二种星载高度计是1975 年4月发射的GEOS一C卫星上的高度计,是第一个应用型专用高度计。
第三种就是1978年6月发射的 Seasat一A卫星高度计,是海洋卫星专用设备之一,也是第一个试图从轨道上获得10cm精度的高度计,其主要任务是测量海面平均高度、有效波高和风速。
星载高度计的技术发展为:测高精度越来越高,由Seasat一A的10em精度, 提高到TOPEx/Poseidon的24em的精度。
采用脉冲压缩技术,自Skylab之后,各系统都使用了脉冲压缩技术,压缩比从80提高到32768降低峰值功率,前几个系统采用的都是2kw的栅控行波管,工作寿命1一3年,TOPEx使用了长寿命、低功率(20w)的行波管。
峰值功率的降低是通过把非压缩脉冲的宽度增加到了102.4 以及改善低噪声前置放大器的噪声系数来实现的,且Poseidon采用了固体放大器,功率更小,只有4w。
双频工作以提供电离层修正,在TOPEX设计中,增加了5.3G Hz第二信道。
全去斜率处理技术的采用,用接收的海面回波信号代替发射脉冲信号与本振信号混频,经混频处理后,将海面上分离的距离转换为分离的频率, 即将时域测量转换到频域测量,测量频率比测量时间来得容易。
这种技术的优点要求把处理回波信号的带宽压缩(把Chrip脉冲的320MHz带宽压缩到1.25MHz带宽),便于全数字信号处理,能实现频域的高精度跟踪。
星载微波散射计(Seatterometer)应用：气象、地理、海洋发展趋势：微波散射计是专门用来测量分布目标后向散射系数和点目标雷达横截面σ的有源微波遥感器,实质上是一种定量测量目标背景后向散射回波功率的雷达。
散射计是海洋测量的重要工具,根据回波功率与风速风向的关系,可进行洋面矢量风的测量,具有其他遥感器不可替代的作用。
由于散射计不用于成像, 因而对空间分辨率要求不一。
Seasat一A散射计(SASS)采用扇行波束,4副天线,前后两个方位角同时观测, 多普勒单元分辨,固定多普勒频率滤波器组滤波技术,获取星下点两侧750km幅宽的海面风速风向。
测风速精度士2cm/s。
RS一1散射计增加了一个中间扇形波束,以E消除风向模糊。
同时采用距离单元分辨测量技术,以获取散射回波频率。
在Adeos一I装载的散射计(NSCAT),6副扇形波束天线,3个方位角同时观测星上首次采用了先进的数字滤波器代替了固定频率多普勒滤波器,将分辨单元由50m 提高到25km ,将测风速范围从3m/s一25m/s提高到3m/s一30m/s。
上述星载散射计都采用了扇形波束天线固定入射角工作方式。
缺点：一是幅宽不能连续覆盖,星下点两旁有一定的间隙。
二是天线尺寸长, 发射时需折叠,轨道上需展开。
三是由于地球自转,同一时间前后天线波束不能完全覆盖,且天线在地面的投影经纬度不一致,导致星上处理很复杂。
为克服上述不足,美国人More提出了点波束圆锥扫描体制。
频谱仪,其频带窄,工作频率调谐在微波谐振频率上或者其附近,主要用于测量水汽和氧吸收谱线,是气象卫星上大气参数监测的主要仪器。
连续谱辐射计(简称辐射计),主要用于遥感测量宽广频谱特性的地物目标。
探测仪,主要探测大气温度廓线和水汽廓线。
成像仪,用于遥感地球表面特性。