微波的技术小论文

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微波消解-原子荧光法测定海洋生物中As

微波消解-原子荧光法测定海洋生物中As

2. 2 微波消解液赶酸步骤的选择 用 HNO3 + H2 O2 作为消解酸,海洋生物样品经微波消
解后,将消解液直接转移至 50 mL 比色管中,纯水定容, 混匀,而后移取 10. 0 mL 上清液于 5 0 mL 比色管中,加入 硫脲-抗坏血酸溶液,用 10% HCI 溶液定容,测定原子荧光 强度。另取相 同 的 海 洋 生 物 样 品 经 微 波 消 解 后,将 消 解
波消解。消解完毕后,冷 却 至 室 温,转 移 至 50 mL 烧 杯 中,置于电热板上,于 140C 蒸至 1 mL 左右,然后转移到
50 mL 比色管中,用 10% HCi 溶液定容,混匀,待溶液澄
清。取 10 mL 上清液于 50 mL 比色管中,加入 2. 5 mL 硫
脲—抗坏血酸溶液,用 10% HCi 溶液定容,混匀,待测。 表 1 微波消解程序
Abstract:This articie investigated the predisposai of As in marine bioiogy by the method of microwave digestion and the resuit was accurate using the reducing agent of Thiourea L-Ascorbic acid and atomic fiuorescence spectrometry. Compared with the traditionai wet digestion,it can make the anaiysis of As in marine bioiogy simpier、faster、high efficient and avoiding contamination. Microwave digestion wiii become an ideai predisposai of marine environmentai sampies. Key words:microwave digestion;marine bioiogy;arsenic;atomic fiuorescence spectrometry

微波工程简介(上)

微波工程简介(上)

微波的范围(两种)f=c=3108 m/sec
300MHz 300GHz 1m-1mm
分米波 厘米波 毫米波
300MHz 3000GHz 1m-0.1mm
分米波 厘米波 毫米波
微波的波段代号
亚毫米波
3
《微波工程》
微波的特点(1)
似光性和似声性——
微波的波长很短,比地球上的一般物体的尺寸要小得多, 或在同一量级。使得微波的特点与几何光学相似,即所谓似 光性。因此使用微波工作,能使电路元件尺寸减少;使系统 更加紧凑;可以设计制成体积小、波束很窄、方向性很强、 增益很高的天线系统,接收来自地面或宇宙空间各种物体反 射回来的微弱信号,从而确定物体的方位和距离,分析目标 的特征。
频带宽,高频损耗大,且 在其中制作微波器件困难
➢ 金属波导(TE、TM)——
高功率容量,低损耗, 但体积大,价格高

平面传输线(准TEM、TE、TM、表面波)——
形式多,紧凑,低价格, 易于与有源器件集成
传输线的发展
* 由双导线演变成波导
➢ 1893年,亥维赛考虑过利用波导传输电磁波的可能性
➢ 1897年,瑞利爵士在数学上证明了波在波导中是可以传播的
12
《微波工程》
2.1 传输线的集总元件电路模型
传输线的分布参数
v z, t
i z, t
➢ 分布电阻 R Ω m—电流流过导体时,导体发热产生损耗
➢ 分布电导 G S m—介质有损耗,因而存在漏电流带来的损耗
➢ 分布电感 L H m—电流流过导体在周围将产生磁场,表明导体具有电感
➢ 分布电容 C F m—导体之间的电压在周围产生电场,表明导体之间存在电容 一些常用传输线的分布参数(表2.1)

北京交通大学物理实验---科技小论文

北京交通大学物理实验---科技小论文

波的衍射专题实验探究摘要:关于波的衍射,我们做了三个实验,分别是透镜光栅衍射、光波的单缝及圆孔夫琅和费衍射、微波布拉格衍射。

其中透镜光栅衍射是自己单独做的,以光栅原理来测波长;光波的单缝及圆孔夫琅和费衍射以及微波布拉格衍射都是在与另外两名同学合作的情况下完成的,光波的单缝及圆孔夫琅和费衍射利用两种方法得到了光强度与偏转角的关系并以此得到狭缝的宽度;微波布拉格衍射利用模拟的晶体验证了布拉格公式。

关于波的衍射本有五个实验,另两个分别是X 射线晶体衍射和电子衍射,我们并没有做这两个实验。

关键词:波的衍射 光栅 圆孔夫琅和费衍射 布拉格衍射一、 背景尽管人们很早就观察到了很多光学现象,但是对光的本质的认识却经过了一个相当漫长的道路。

直到1690年惠更斯才提出了光的波动学说,但是他仅仅把光解释成一种类似声波的在“以太”介质中传播的机械波。

其后,关于光的干涉、衍射等性质的发现,证实了光具有波动性。

19世纪,光的偏振性的发现表明光是一种横波。

1860年,麦克斯韦建立了统一的电磁场理论,预言了电磁波的存在,而光波只是一种特定波长的电磁波。

1892年赫兹用实验证实了麦克斯韦的预言。

1923年,德布罗意提出了粒子的波动二象性,薛定谔将其称为物质波。

既然电磁波和物质波都是波,就具有波的干涉、衍射等共性。

通过对干涉、衍射现象的研究,可以更深刻地认识电磁波和物质波的本质。

另一方面,在充分掌握了波动性质后,有能利用干涉、衍射现象作为手段研究、探查其他物理现象。

二、 论述(理论、实验方法、现象和数据处理)一、透镜光栅衍射一)理论:(1)单色光的衍射:将入射光与光栅平面法线夹角定义为入射角,用φ表示,衍射光线与光栅法线夹角定义为衍射角,用θ表示。

当满足(sin sin )d m θφλ±=(m 取整数)时,两缝衍射相干叠加形成亮条纹。

(2)复色光的衍射:光栅的角色散率在数值上等于波长差为1个单位的两单色光所分开的角间距,角色散率可以通过对光栅方程两边微分得到。

CST

CST

2007年全国微波毫米波会议论文集 2007年10月,宁波基于CST软件开发的电磁场与电磁波电化教学库孙佳伟张敏王红丽同济大学现代集成电磁仿真研发中心摘要:电磁场与电磁波课程是电子信息类相关专业一门重要的专业基础课。

该课程涉及概念比较抽象,对空间想象能力要求较高,教学难度较大。

基于CST三维电磁场仿真软件,编制开发了电磁场与电磁波电化教学库。

通过建立电磁场与电磁波课程中相关概念的实时动态演示,帮助学生更好地理解场与波的概念和现象,建立场的思维模式,在教学中取得了良好的效果。

关键字:电磁场与电磁波,计算机辅助教学,CST工作室套装™A CAI Software of Electromagnetic Field andWave Based on CSTJiawei SUN Min ZHANG Hongli WANGTONGJI UNIVERSITY, Modern Integrated Electromagnetic Simulation R&D Center (MIEMS) Abstract: Electromagnetic fields and wave is an important basic technical course for Electronic information major. Because the concept of course is abstract and it demands good space imagination, teaching is difficult. Based on the CST3D electromagnetic simulation software, a CAI software of electromagnetic field and wave is developed. By establishing dynamic demos, it helps students understand the concepts and phenomenon better and set up the thinking mode of field. Good results in teaching are achieved.Key Words: Electromagnetic Field and Wave,CAI,CST STUDIO SUIT™1. 引言电磁场与电磁波是一门有关麦克斯韦电磁基础的主干课程,是大学电子、通信类及其相关专业重要的专业基础课之一。

松材线虫病疫木除害的微波设备与技术参数

松材线虫病疫木除害的微波设备与技术参数

m cie t kltenm t e us hl cu l h u( t nr B he)Ncl adlr eo ncu u lrau ah s o i e ao s f r p e nh s yo is S ie& u rr i e n v Mo oh m s t n t n lh d oB a e x pl e k aa f ae s
o e s n e td f r i e e t e d f i .T e o e p n o d s mp e r ae y mir w v e e e a n d b . v n ,a d h ae o f r n fo so me h n t s i e w o a lste td b co a e w r x mi e y mi d p t h C S O e o yn k d e e .R s l s o h tt e tr e k n so c o v c ie al i e n mao e rp d y n t o r C p rb a e y s e ut h wst a h e i d fmi rwa e ma h n s c l k l t e t a il .a d i h h d i n y tk w n t st rd c t l n mao e .Ho v r i i i iutt e c e c i c e e au e o i ne t n so l a et o mi u e o e a iae al e td s we e . t sdf c l o r a h t r ia tmp r tr f s fc i h tl d i o b c o a e h e mo t i ae fn mao e u d r6 e r e 41 5 e r e 1s h n o q a o 4 e [ e y mir w v .T r t r ts o e t n e 0 d g e sC, — 9 d g e sC.e s ta re u t 0 d  ̄e s C l a y d l r wee 8 . % .6 . % . e p c iey h e u r d e e g r1 0 r 8 9 13 0 r s e t l .T e r q i n r y f 0 % mo ai f e t e s3 5 W ・mi ・ — i u v e o r l y o ma o si . t n d n g n s m— me n . ・mi ・g i i tr h e e e g r i i gt e lr a f ra d9 0W n ~ n w n e .T n ry f l n h v eo o kl a a t n tsi r a a frn mao e y l r a u smoe t n t to e t sb e h h d mi rwa e n h o me s 7 ・ n ・g a d t el tri . 6W ・ n ・ ~.I sc n l d d t a co v a c o v .a d t ef r ri 9. 6 W mi ~ n ae s8 8 h mi g ti o cu e tmir wa e c n h q ik y k 1 t e n ma o e n a a h ie w o .T e e i in y o i i g a e td si r p r o o te p w r u c l i h e t sa d lr e i t ep n o d 1 d v n h f ce c f n n l n mao e si p o o t n t h o e k l n i o c o a e ma h n n e t g t fmir w v c i e a d h ai i n me,i n e s r p r o o te s mp e w ih n as d t mp r t r fp n o n iv re p o o in t h a l e g t d r ie e e a u e o i e wo d t a

微波铁氧体隔离器环行器的应用与发展

微波铁氧体隔离器环行器的应用与发展

微波铁氧体隔离器环⾏器的应⽤与发展摘要:简述了微波铁氧体环⾏器/隔离器在现代微波通讯及军事上所发挥的重要作⽤着重介绍了它在微波通讯系统中的应⽤和发展前景关健字:微波铁级体隔离器环⾏器微波通讯应⽤发展。

⼀、引⾔上世纪中叶,微波技术中的⼀⼤突破是铁氧体的发现,它是⼀种⾦属氧化物构成的陶瓷性磁性材料。

利⽤这种材料在直流磁场和微波场共同作⽤下呈现出的旋磁效应制成的微波铁氧体器件如隔离器,环⾏器,移相器等,在⼆次世界⼤战中解决了雷达的级间隔离,阻抗以及天线共⽤等⼀系列实际问极⼤地提⾼了题,雷达系统的战术性能,成为其中的关键部件之⼀。

随着微波铁氧体技术的不断发展, 0以 8上⽤于军事,包括精密制导雷达。

舰载雷达,%机载远程带戒预等雷达。

导航,炮瞄雷达等都采⽤了相控阵天线,⽀持了如A GS A R T E IPT O,等⼤型相控阵雷达的发展。

冷战结束后,美俄等发达国家也实⾏了“军转民”战略,微波铁氧体器件的应⽤逐渐⼤量向民⽤⽅⾯转移,并逐渐在卫星通信,微波通信,微波能应⽤,医疗,微波测量技术等多种电⼦设备中起着特殊的作⽤。

其中微波铁氧体隔离器/环⾏器在这⼀时期得到了也迅猛的发展,美国的C g研制出个法拉第⾃ H e L on第⼀旋转环⾏器以⼰来,研制出如结环⾏器,波导四端⼝差相移式环⾏器,场移式隔离器,同轴线谐振吸收式隔离器等多种类型和功能各异铁氧体环⾏器和隔离器。

在现代通讯,雷达系统中的市场⽇益扩⼤。

⼆、应⽤在电⼦系统中级间隔离,⽌串阻防扰,抗匹配,天线共⽤,去祸等都是由⼩型,轻量,集成化的微波铁氧体隔离器/环⾏器来完成,从⽽达到保护系统提⾼其稳定性,可靠性的⽬的,下⾯就简要介绍⼀下它在各种电⼦系统中的具体应⽤2.1 环⾏器提供隔离当作为隔离器应⽤时,环⾏器⼀端接上匹配负载,有四种真空管是⽤来产⽣或放⼤微波信号,它们是速调管,⾏波管返波振荡器以及⼆级管或晶体管组成的固态器件也可作振荡器或放⼤器,由于负载阻抗的变化 (载频率负牵引),所有型号的微波振荡管都会受到频率漂移的⽀配,如果在振荡器和负载之间装上⼀个隔离器,振荡器仍发射功率给负但是从载,负载反射回的信号在到达振荡器之前被r离器衰减掉了。

放射性废水桶内微波干燥技术探讨

放射性废水桶内微波干燥技术探讨

放射性废水桶内微波干燥技术探讨摘要:选用微波作为热源,在负压状态下,对桶内放射性废水进行蒸发干燥。

分析了干燥过程三个阶段,列举出系统设备,为进一步工业化设计打下基础。

关键词:微波、负压、干燥1 前言放射性废液桶内干燥技术相对比较成熟,但传热效率不高。

目前常用的加热技术是电加热、热风加热、微波加热等。

电加热、热风加热是由外到内,通常都设备庞大,能耗高,干燥不均匀等劣势;而微波加热是由内到外,具备设备占地少、加热效率高、加热温度均匀、加热效率高等优点。

2微波干燥原理废水干燥就是水分汽化的过程,通常包括蒸发和沸腾。

蒸发可以在任何温度下进行;而沸腾只能在特定温度下进行。

但沸腾时水的汽化速度远大于蒸发时的汽化速度。

水的沸点随着压强降低而降低,这样在很大程度上,减少沸腾消耗的热量。

放射性废水微波干燥技术,就是用微波作为热源,通过热传导、热辐射等对物料中水分进行加热,使蒸发和沸腾同时进行,同时提供负压环境,加快汽化速度。

3 干燥过程首先将一定体积的放射性废水加入桶内,启动微波加热系统对其进行加热,接着用泵向桶内连续注入液体。

微波连续加热,多次少量加入废液。

加热过程控制桶内液位和温度和。

微波加热干燥过程中,启动水喷射机组使桶内保持一定的负压,抽走产生的蒸汽,过滤掉夹带的杂物,通过冷凝器将水蒸气冷凝,不凝气进入排风系统。

蒸汽冷凝水收集在贮槽内。

微波加热装置继续工作将桶内剩余水分蒸发。

干燥过程结束后,待桶表面温度降至30℃以下,进行机械封盖。

用吊车将装满残渣的钢桶取出。

放入空桶进行下一次的干燥。

贮槽内的冷凝液根据取样分析结果,决定其是达标排放,还是返回到微波干燥装置重复处理。

放射性废水干燥分为三个阶段3.1干燥初期温度上升阶段,也叫“预热阶段”。

在该过程中,微波能量主要被物料中的水分所吸收,这个过程实现了对物料的预热;该时间段水分蒸发的速度缓慢,微波能量主要用于物料升温。

3.2干燥中期,温度持平阶段,也叫“干燥阶段”。

微波炉系统设计

微波炉系统设计

1 选题的目的和意义1.1 选题的背景在现代人快节奏生活中,微波炉已成为便捷生活的一部分。

随着控制技术和智能技术的发展,微波炉也向着智能化、信息化发展。

而现有市售的微波炉其主要弊端为:不能按既有程序进行烹调,需要使用者根据食物的类型、数量、温度等因素去设定微波炉的工作时间,若设定的工作时间过长,含水分较多的食物可能会产生过热碳化的现象,若时间过短则达不到预期的烹调效果。

不仅在节能方面未做过多考虑,使用者还需要经常翻看使用说明书才能完成操作过程。

针对这些问题,笔者认为有必要研制一种操作简单且烹调效果好的微波炉,根据一些家常菜按固定程序烹调的现象,可采取分时、分档火力加热,节时又节能。

1.2 设计的目的和意义目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计,电路比较复杂,性能不够灵活。

本设计采用先进的 EDA 技术,利用 VHDL 设计语言,设计一种新型的微波炉控制器。

该控制器具有系统复位、状态控制、时间设定、火力档位选择、烹饪计时、温度控制、显示译码和音效提示等功能,基于 FPGA 芯片实现。

该微波炉控制系统,除实现常规的解冻、烹调、烘烤的基本功能外,还进行了创新设计,实现了微波炉的自定义设置。

本系统控制部分以 FPGA 芯片为核心,通过功能按键设置和手动数据输入,完成不同功能时自动以预置方案或者自定义方案加热。

其中,预制方案提供烹调、烘烤、解冻等系统烹调流程,仅供用户选择,无需设置;而自定义方案,用户根据食物含量、重量等手动设置时间、温度和选择火力等操作。

在烹饪过程中,能通过数码管显示或者指示灯提示知道食物的成熟度,可以智能控制。

该系统在功能执行时,能实现门开关检测、键盘输入扫描、温度控制、LED 显示、工作状态指示、蜂鸣等。

1.3 选题的技术现状目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计,电路比较复杂,性能不够灵活。

本文采用先进的 EDA 技术,利用 Quartus II 工作平台 VHDL 设计语言,设计一种新型的微波炉控制器系统。

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3.微波技术发展现状和未来趋势
进入21世纪,微波技术继续在广播、有线电视、电话和无线通信领域发挥着巨大的作用,在其他领域如计算机网络等应用中也崭露头角。在广播电视方面,截至2005年,我国共有中波、短波、调频广播和电视发射台、转播台共计6.57万座、发射机9.16万部、发射总功率8.82万千瓦,微波站2444座,微波传输线路10.2万公里。当前广播电视节目制作逐步走向数字化,而数字化的节目需要数字化的传输手段,于是S D H数字微波网应运而生,与老的模拟微波设备相比传输容量大幅度提高,S D H数字微波设备可以传送几十套电视节目和几十套声音广播节目,并且传输距离更大,范围更广。利用数字微波的数字环境,还可以构建一个双向的交互式信息网络,实现网络功能的综合利用和开发。在通信领域,微波与卫星和光缆并列为现代通信传输的三大支柱。其中微波通信有着自己独特的优势,首先,微波通信具有良好的抗灾性能,对水灾、风灾以及地震等自然灾害,微波通信一般都不受影响。1976年唐山大地震,在京津之间同轴电缆全部断裂,但6个微波通道仍然能正常工作。其次,微波传输系统的组建更加快速。随着城市的不断扩大和突发事件发生,如局部的积水、路面破坏、局部火警火灾等等,这些场合要求能够快速建立局部的临时通信系统。而微波在上述场合的应急能力是其他通信方式远远不能及的。
3.1太赫兹波的应用
太赫兹时域光谱技术(Terahertzti medomainsp ectroscopy,TH z-TDS)是国际上近年来发展起来的研究技术。它利用物质对THz频带的不同特征吸收谱分析研究物质成分、结构及其相互作用关系。通常有机分子内化学键的振动吸收频率主要在普通红外波段,但对于分子之间弱的相互作用(如氢键)及大分子的骨架振动(构型弯曲)、偶极子的旋转和振动跃迁以及晶体中晶格的低频振动吸收频率则对应于太赫兹红外波段范围。这些振动所反映的分子结构及相关环境信息都在太赫兹波段内不同吸收位置及吸收强度上有明显的响应,有机分子的这些光谱特征使得利用太赫兹时域光谱技术鉴别化合物结构、构型与环境状态成为可能。太赫兹时域光谱系统是一种相干探测技术,能够同时获得太赫兹脉冲的振幅信息和相位信息,通过对时间波形进行傅立叶变换能直接得到样品的吸收系数和折射率等光学参数。太赫兹时域光谱有很高的探测信噪比和较宽的探测带宽,探测灵敏度很高,可以广泛应用于多种样品的探测。太赫兹时域光谱系统分为透射型和反射型,既可以做透射探测,也可以做反射探测,还可以在泵浦-探测的方式下研究样品的时间动力学性质。对于不同的样品、不同的测试要求可以采用不同的探测装置。
网络的迅速发展带来了对网络通信线路建设的迫切需要,光缆虽然具有超大容量的优点,然而也具有成本高,需提前铺设以及易受自然灾害影响等弱点,此外光纤通信也不适用于农村、海岛等边远地区和专用通信网。微波通信可作为干线光纤传输的备份及补充,解决城区内铺设有线资源困难的问题。数字微波接入成为建立广域网连接的另一重要方式,是城市通信基础设施的有效补充。数字微波技术将是微波技术未来发展的主要方向,具体应用包括微波扩频数据传输系统,可以用于城市内的短距离支线连接的高频段微波,用于未来的宽带业务接入的本地多点分配业务,现代军用数字微波通信系统等等。重点研究的关键技术为10GHz以上的高频段传输技术以及在现有频段上的兼容技术,包括高效率调制技术,扩频及跳频抗干扰技术,纠错技术等等。此外,诸如微波单片集成、全数字化处理、数字专用集成电路等提高可靠性及降低成本的技术也需要进一步的研究。
4.展望
太赫兹光谱和成像技术仍然处于研究和发展之中,尽管目前已有一些方面得到了应用,但是就整体水平来看,太赫兹技术还刚刚起步,基础研究和技术应用都还在不断地完善和不断地发展着。现有的太赫兹时域光谱系统及成像系统的设备不仅价格昂贵,信息处理过程也很复杂,有待于进一步实用化。为了在现场应用太赫兹技术,还要使太赫兹系统向微型化发展。特别是在国内,关于太赫兹技术的研究处于起步阶段,有大量的工作需要进一步地开展。
THz技术从产生到探测都离不开超快激光技术,所以设备庞大,价格昂贵。要想THz技术应用到气体检测、环境监测、医疗设备等方面,就必须使其小型化,低廉化、逐渐发展的纳米技术等有可能使其从学术阶段过渡到工业应用方面。
3.2成像技术
可见光、x射线、电子束、中近红外光和超声波是医学诊断、材料分析以及在工业生产等诸多领域广泛应用的主要成像信号源,与以上的光源相比,太赫兹辐射对于电介质材料具有较强的穿透效果,除了可测量由材料吸收而反映的空间密度分布外,还可通过位相测量得到折射率的空间分布,获得材料的更多信息。太赫兹成像所依据的基本原理是:透过成像样品(或从样品反射)的太赫兹电磁波的强度和相位包含了样品复介电函数的空间分布。将透射太赫兹电磁波的强度和相位的二维信息记录下来,并经过适当的处理和分析,就能得到样品的太赫兹图像。目前,最常用的方法是用x光检测行李物品,用拱形安全检测门和手持的金属探测器来检测旅客随身携带的违禁品。但是在很多情况下,对旅客的检查是无法达到安全要求的,比如旅客随身携带的武器中含有极少量或不含金属,像陶瓷、塑料武器等,这些物质无法被有效地检测出来,如果用X光直接照射人体,由于x光能量较高,会使组织电离,从而对人体产生伤害。THz辐射频率介于红外与微波之间,能量较低,1THz频率光子的能量只有4meV,不会对人体组织产生伤害。而且THz辐射可以轻易穿透织物、纸张、卡片等物体,对于塑料、陶瓷又可以很清晰地成像。
参考文献
[1]贾燕,李宁等.太赫兹光谱和成像技术在毒品识别和检测方面的应用[J],现代学
仪器,2006,2:41-44.
[2]韩元,周燕.太赫兹技术在安全领域中的应用[J],现代科学仪器,2006,2:45-47.
两种探测方法有各自的特点。光导天线探测太赫兹波时由于产生光电流的载流子寿命较长胆是ZnTe晶体在5.3THz处存在横向声子吸收,因此其探测带宽较窄。电光取样技术的时间响应只与所用的电光晶体的非线性性质有关,有较高的探测带宽。目前用电光取样探测到的频谱已超过37THz。同时这种探测方法具有光学平行处理的能力和好的信噪比,使它在实时二维相千远红外成像技术中具有很好的应用前景。但是这种方法光路的调节比较麻烦。
2.微波技术发展简史
微波有着不同于其他波段的重要特点,它自被人类发现以来,就不断地得到发展和应用。自从19世纪末德国物理学家赫兹发现并用实验证明了电磁波的存在后,对电磁波的研究便迅速展开。对微波直到20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展。但早期的设备不能满足实验的需要,主要表现为缺乏大功率的信号发生器和灵敏的信号接收器,因此早期的研究并没有取得实质性的进展。到了20世纪30年代,高频率的超外差接受器和半导体混频器的出现为微波技术的进一步发展提供了条件,使得微波技术的发展取得的一定的进步。
微波技术小论文
题目名称
微波技术的发展方向与前景概述
学院(系)
电子与信息工程学院
专 业
电子信息工程
学生姓名
任子辉
பைடு நூலகம்学 号
1152351
2014

5

21

1.引言
微波技术是近一个世纪以来最重要的科学技术之一,从雷达到广播电视、无线电通信再到微波炉,微波技术对社会的发展和人们生活的进步产生着深远的影响。微波通常是指频率范围在300MHz-300GHz内的电磁波,其波长约在1米到1毫米之间,可被进一步细分为分米波,厘米波和毫米波,其对应频率分别为特高频(UHF,ultra high frequency),超高频(SHF,super high frequency),极高频(EHF,extremely high frequency)。随着现代微波技术的发展,波长在1毫米以下的亚毫米波也被视为微波的范畴,这相当于把微波的频率范围进一步扩大到更高的频率。因此,有的文献里也把微波的频率范围定义为300MHZ-3000GHZ本文介绍了微波技术的发展以及在各个领域中的应用,并对微波技术未来的发展方向进行了讨论。
在第二次世界大战期间,由于迫切需要能够对敌机及舰船进行探测定位的高分辨率雷达,大大促进了微波技术的发展。第二次世界大战后,微波技术进一步迅速发展,不仅系统研究了微波技术的传输理论,而且向着多方面的应用发展,并且一直在不断地完善。我国开始研究和利用微波技术是在20世纪70年代初期,首先是在连续微波磁控管的研制方面取得重大进展,特别是大功率磁控管的研制成功,为微波技术的应用提供了先决条件。20世纪80年代,我国开始生产微波炉,到目前为止,已经发展有家用微波炉、工业微波炉等系列产品,产品质量接近或达到世界先进水平。随着科学技术的迅猛发展,微波技术的研究向着更高频段──毫米波段和亚毫米波段发展。
3.3通信与雷达技术
太赫兹波是很好的宽带信息载体.因此在网络通信方面有很大的应用前景。太赫兹波的频率是目前手机通信频率的1000倍左右,利用太赫兹波进行无线电通信,可以极大地增宽无线电通信网络的频带,使无线移动高速信息网络成为现实。最近报道说,Intel公司开发成功一种可以在数太赫兹运行的新型晶体管,这种太赫兹晶体管(被命名为Terahertz晶体管),预计可以使现有的处理器的集成度提高25倍,运行速度提高10倍;太赫兹波比微波能做到的宽带和迅道数多得多,尤其适合作为卫星间、星地间以及局域网的宽带移动通讯,太赫兹通讯时代可望到来;另外,用光子能量约为可见光光子能量的1/40的太赫兹波作信息载体,比可见光或近中红外光能量效率高得多。从技术上,太赫兹雷达技术可以探测比微波雷达更小的目标和更准确的定位,并且有更高的分辨率和更强的保密性,有望在军事装备和国家安全等方面发挥巨大的作用。
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