微波技术综述

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高功率微波武器技术综述

高功率微波武器技术综述

高功率微波武器技术综述高功率微波武器是利用非核方式在极短时间内产生非常高的微波功率以极窄的定向波束直接射向目标雷达等微波电子设备,摧毁敌方雷达等微波电子设备和杀伤敌方人员的一种定向能武器。

高功率微波源一般采用虚阴极振荡器,能产生吉瓦以上的高功率微波,微波源产生的微波经天线发射出去。

一、驱动源技术(一)脉冲形成线脉冲形成线(PFL)是传输线的一种,主要用来将高电压静电储能转换为一定脉宽、一定幅值的高电压脉冲,与普通的传输线最大的区别在于其可以产生高电压脉冲。

PFL是脉冲功率装置的重要组成部分,它的发展与应用,与脉冲功率技术联系紧密。

早期的脉冲功率装置,由于受电感、电容的限制,输出脉冲的脉宽较长,上升时间也较长,功率较低,如果直接连接负载,不但得不到高功率,而且负载往往也不能正常工作。

因此,人们将传输线引入脉冲功率装置,得到了脉宽为十纳秒到百纳秒量级,上升时间为一纳秒到十纳秒量级的脉冲高电压。

匹配阻抗和输出脉宽是脉冲形成线的两个重要技术参数,设计脉冲形成线的难点是保证其在额定电压内不被击穿。

随着人们对脉冲功率技术研究的不断深入,PFL在民用和军事领域的应用价值也变得越来越重要。

目前,最常用的PFL是同轴PFL和螺旋PFL。

同轴PFL 又分为两种:单同轴PFL和双同轴PFL。

一般来说,单同轴PFL的同轴结构由两个互相绝缘的同轴直导体筒构成,其中外筒接地,内筒与充电电源相接;而双同轴PFL的同轴结构由三个相互绝缘的同轴直导体筒构成,其中外筒接地,内筒通过一定电感与外筒相接,中筒与充电电源相接。

双同轴PFL 也被称为Blumlein线。

如果将单同轴PFL的内筒或者Blumlein线的中筒(有时还包括Blumlein线的内筒),换成螺旋线或螺旋带绕制而成的螺旋线筒,其他部分仍旧使用直导体筒,同轴PFL就变成了螺旋PFL。

与普通的同轴PFL相比,螺旋PFL拥有较高的特征阻抗,可以产生较长的脉冲,因此,使用了螺旋PFL 的脉冲功率装置可以产生更长的脉冲高电压。

微波原理与技术

微波原理与技术

微波原理与技术微波技术是一种在当今社会中广泛应用的高新技术,它在通信、雷达、微波加热、医疗诊断等领域都有着重要的作用。

微波技术的发展,离不开对微波原理的深入研究和理解。

本文将就微波原理与技术进行介绍和探讨。

首先,我们来了解一下微波的基本原理。

微波是指波长在1mm至1m之间的无线电波,它是一种高频电磁波。

微波的频率通常在3GHz至300GHz之间,相应的波长为10cm至1mm。

微波的这些特性使得它在通信和雷达领域有着独特的优势。

微波技术主要包括微波通信技术和微波雷达技术两大方面。

微波通信技术是指利用微波进行通信传输的技术,它具有传输速度快、传输容量大、抗干扰能力强等优点,因此在现代通信系统中得到了广泛的应用。

而微波雷达技术则是利用微波进行探测和测距的技术,它在军事、航空、气象等领域有着重要的应用价值。

微波加热技术是指利用微波的能量对物体进行加热的技术。

微波加热具有加热速度快、加热均匀、节能环保等优点,因此在食品加工、材料处理等领域得到了广泛的应用。

另外,微波医疗诊断技术也是微波技术的重要应用之一,它利用微波对人体进行诊断和治疗,具有非侵入性、高分辨率等优点。

微波技术的发展离不开对微波器件的研发和应用。

微波器件是指用于产生、传输、接收和处理微波信号的器件,包括微波源、微波放大器、微波滤波器、微波耦合器等。

这些微波器件的研发和应用,为微波技术的发展提供了重要的支撑。

总的来说,微波技术是一种应用广泛、发展迅速的高新技术,它在通信、雷达、加热、医疗等领域都有着重要的应用价值。

微波技术的不断发展和完善,将为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。

通过本文对微波原理与技术的介绍,相信读者对微波技术有了更深入的了解。

希望本文能够对相关领域的研究和应用提供一定的参考和帮助。

同时,也希望读者能够对微波技术有更多的关注和关心,推动微波技术的进一步发展和应用。

微波原理与技术总结

微波原理与技术总结

徽波原理与技术微波技术知识要点综述:主要介绍了微波的波段、特点及其应用,在科技迅猛发展的今天,我们要关注最新发展动态,真正做到学以致用,拓展自己的知识面,为后续课程打好基础。

核心是在对导行波的分类的基础上推导了导行系统传播满足的微波的波段分类、特点与应用(TE、TM、TEM)和基本求解方法,给出了导行系统、导行波、导波场满足的方程;本征值-一纵向场法、非本征值-一标量位函数法(TEM)o1.微波的定义一把波长从1米到1毫米范圉内的电磁波称为微波。

在整个电磁波谱中,微波处于普通无线电波与红外线之间,是频率最高的无线电波,一般情况下,微波又可划分为分米波、厘米波和毫米波三个波段。

2.微波具有如下四个主要特点:1)似光性、2)频率高、3)能穿透电离层、4)量子特性。

3.微波技术的主要应用:1)在雷达上的应用、2)在通讯方面的应用、3)在科学研究方面的应用、4)在生物医学方面的应用、5)微波能的应用。

4.微波技术是研究微波信号的产生、传输、变换、发射、接收和测量的一门学科,它的基本理论是经典的电磁场理论,研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。

一种是“场”的分析方法,即从麦克斯韦方程出发,在特定边界条件下解电磁波动方程,求得场量的时空变化规律,分析电磁波沿线的各种传输特性; 另一种是“路”的分析方法,即将传输线作为分布参数电路处理,用克希霍夫定律建立传输线方程,求得线上电压和电流的时空变化规律,分析电压和电流的各种传输特性。

二:传输线理论知识要点:本章主要研究了均匀站输线的一般理论传输线的计算方法等问题。

传输线理论本质上属于以为分布参数电路理论。

传输线即可以作为传输媒介,也可以用来制作各种类型的器件,如谐振电路、滤波器.阻抗匹配电路、脉冲形成网络等等,求解本章问题可以采用前半部分的理论推导方式,也可采用本章后半部分介绍的圆图方法,简便的得岀问题的答案。

关键概念:传输线、基本方程、传波常数、分布参数阻抗、反射系数、驻波系数、无耗工作状态(特例)、有耗工作状态、电压驻波比、史密斯圆图(工具)、阻抗匹配1.传输线可用来传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。

微波加热技术专利综述

微波加热技术专利综述

波 加 热装 置 在 国 内的 申请 情 况 。在 C NA B S 数据库 以 “ 微 波 加 热 装
置 o r mi c r o w a v e o v e n ”为 关 键词 检 索 ,并 使 用me ms 命令 统 计 申请 人 ,得 到微 波加 热 装置 申请 人 分布 情况 。 微 波 加 热 领 域 的龙 头 企 业 主 要 是 日本 、韩 国等 国家 的外 资 企 业 向中 国的 申请 ,而 中国 国 内企业 的 专利 占总 申请量 的 比例 仍 相对
体 的温 度升 高 。具 有深 度加 热 、热 惯性 小 、控 制容 易 的优 点 。2 0 世 纪7 O 年 代初 期 ,我 国才 开始 研 究和 利用 微波 加 热技 术 , 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 加 热技 术的应 用 提供 了先 决条 件 。 】 。 目前微 波加 热
2 0 1 4 年 期 间呈 现 出强劲 的 呈现 快速 发 展 的趋 势 。随着 近些 年 来 专利 的角度分 析了近 十年来微 波加 热技术 在世界 和 中国
范 围 内的分布情 况,为 相关领 域技术 人员深 入 了解 行业 技术提 供 了一 定 的指导 作用 。微波加 热作 为是一 项新技 术 ,它具有众 多其他 加热 方
们 环保 观念 的增 强 ,人 们 开始 寻求 其 他加 热方 式 来替 代原 始 加热 方
式 ,微 波 技术 作为 一 种有 效 的且 发展 较成 熟 的加 热方 式 ,在 近年 来
法 无法 比拟的优 点 ,无 疑将会 在各 部 门得 到大力推 广和 应用 。2 l 世 纪
以来 ,电子技 术的飞 速发展 ,微波 加热技 术 的 日趋成 熟 ,微 波加 热设 备 的 日渐 精 良, 电力 供应 的极大程 度改 善,都 为微波 加热 的应用 和发 展 提供 了 良好 的契机 和广 阔的前 景。我 们可 以预见 :微波 加热技 术将 以其独特 的优势在 未来 的生 产和生活 中发挥非 常重要 的作 用 。

微波加热技术综述(micky)

微波加热技术综述(micky)

论文题目:微波加热技术综述姓名:许琦学号:20087315专业:食品科学与工程班级:0 8 级指导老师:吴伟老师日期:2011年6月9日微波加热技术综述20087315 08食品科学与工程1班许琦摘要:本文介绍了微波加热的基本原理、特点,以及在食品加工中的应用。

并指出了微波加热技术中亟待解决的问题。

关键词:微波加热;原理;特点;应用Abstract : The paper introduced basic principles, characteristics and application in food processing of microwave heating.The issues of microwave heating technology that need to be resolved are pointed out.Key words : microwave heating;principles;characteristics; applications微波技术首先应用于通信、广播、电视技术中。

在这些领域里,微波作为一种信息或信息的载体被利用。

在微波通信工程的数十年应用中,发现始终伴随有一种会引起微波能损耗、需要设法防止和消除的有害因素——热效应。

直到六十年代末,微波能终于被作为一种能源来加以利用,进行加热、干燥、杀虫、灭菌、医疗等。

工业项目上首创是在食品工业方面,而家用微波炉的出现更进一步扩大了微波加热技术的应用领域。

现在,微波加热作为一项新技术已受到各学科领域的高度重视和应用开发[1]。

微波加热的的基本原理微波是指波长为0.001~1m频率在300 MHz~300GHz之间的电磁波。

当处于微波场中的物质含有微波吸收介质时[1],物质能吸收微波能将其转换成热能,使自身整体同时升温,达到自身加热的目的。

这种加热方式称为微波加热。

微波加热是一种全新的热能技术,与传统加热不同,微波加热不需要外部热源,而是向被加热材料内部辐射微波电磁场,推动其偶极子(一端带正电,另一端带负电的分子[2])运动,使之相互碰撞、摩擦而生热[1]。

微波技术综述

微波技术综述

微波技术综述微波是一种电磁波,波长为l-l000mm,频率为0.3-300GHz。

自19 世纪末,赫兹证实电磁波的存在,1936 年美国科学家South Worth 证实电磁波可以在空心的金属管中传输以来,微波技术得到不断的发展和广泛的应用。

目前,微波技术已应用于在通信、材料、废物处理、电子、食品加工、化工、医药、环境保护、家庭生活和军事等领域。

[1]本文主要简述微波技术在微波通信领域的研究状况。

在通信行业,微波技术也有着广泛的应用,如微波卫星通信、波散射通信、模拟微波通信和数字微波通信等。

[2]为避免微波通信频率与工业、医学、科学等的频率相互干扰,故将微波通信频率与其他用途的微波频率分开使用。

我国数字微波通信的发展,经历了70年代发展模拟微波的阶段,80年代初发展中、小容量数字微波的阶段和80年代末发展大容量数字微波等三个阶段。

[3]近年来,国内外在微波设备的研制方面朝着模块化、小型化、系列化、标准化和智能化方向发展。

[4]半个多世纪以来,微波通信技术的发展主要体现在空中接口性能的改进,如接口速率、传输距离等。

尽管如此,微波通信技术的发展仍然远不如光纤通信技术迅速。

除了有限的传输速率无法与光纤通信技术相媲美外,传统微波通信系统自身的设备形态及组网模式也是一个重要因素。

[5]基于对传送网络的深刻理解和分析,经过多年的探索,近年来提出微波通信技术新的发展方向——SDH数字微波通信技术。

该技术最早由美国贝尔实验室提出。

[6]其传输线路的组成形式可以是一条主干线,中间有若干分支,也可以是一个枢纽站向若干方向分支。

为了更好地与现有的光传输网络结合,新型微波设备还在很多方面进行了革新。

无论是设备体积、功能,还是技术性能、组网方式,都紧跟通信技术的发展方向,并从多层面进行了融合。

[7](1)技术的融合将PDH和SDH融合到一个硬件平台中,通过软件调整空中接口的容量,使升级扩容变得更加简单,升级成本得到了有效控制,从而解决了传统微波通信系统升级成本高、升级困难的问题。

微波技术发展及应用综述

微波技术发展及应用综述
mir wa e” 代 表 波 长 在 1 以 下 的 电 co v s 米 磁 波 , 这 已 经 非 - 近 现 代 的 微 波 概 念 g接 了 。 1942 年 Ⅲ 版 的 M Cr i Ow aVe Tr n mi i n) as s o ) s ,是第一本 钇中包含微 波 ・ 的 号业 书 籍 。 随 后 ,关 十 微 波 的 专 渊
h s r f u d m a td h a v n e e t f o i y a p o o n l i p ce te d a c m n o s c t y e a or i s T i p p r pe e t l o e v w o h d n u le , h a e rs n s a v r i f t e v s l e

固体反射回来 ,这 实际就是雷达最基本的 原理 。到 了 1 0 年 ,德 国的 Hu s y r 93 lme e 将其发 明的用于航海的 系统 申请 了专利 , 该 系 统利 用无 线 电波 的 反 射 来 检 测 障 碍物 的 存 在 , 并 为 船 只 进 行 导 航 。 1 3年 , 3 9

18 86年 ,赫 兹 就 已经发 现 电磁波 会 被
讯 》杂志中 ,作者 将波长约在 0 5米的 电 . 磁波称为微波 。 1 3 年的一 篇会议论文 5 9 中 使用 “ c o v s 代表 波 长 在 1 mir wa e” 0米 以下 的 电 磁波 。 14 年 出 版 的  ̄ 90 Amae r tu R adi H andbOOk》 一 书 中 则 用 O

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微波技术概述

微波技术概述

一、微波技术概述无线微波扩频通信以其建设快速简便等优势成为建立广域网连接的另一重要方式,微波扩频通信目前在国内的重要应用领域之一是企事业单位组建Intranet并接入ISP。

一般接入速率为64K-2Mbps,使用频段为2.4G-2.4835GHz,该频段属于工业自由辐射频段,也是国内目前唯一不需要无委会批准的自由频段。

微波扩频通信技术特点是利用伪随机码对输入信息进行扩展频谱编码处理,然后在某个载频进行调制以便传输。

属于中程宽带通信方式。

微波扩频通信技术来源于军事领域,主要开发目的是对抗电子战干扰。

微波扩频通信具有以下特点:1.建设无线微波扩频通信系统目前无需申请、带宽较高、建设周期短;2.一次性投资、建设简便、组网灵活、易于管理,设备可再次利用3.相连单位距离不能太远,并且两点直线范围内不能有阻挡物。

4.抗噪声和干扰能力强,具极强的抗窄带瞄准式干扰能力,适应军事电子对抗;5.能与传统的调制方式共用频段;6.信息传输可靠性高;7.保密性强,伪随机噪声使得不易发现信号的存在而有利于防止窃听;8.多址复用,可以采用码分复用实现多址通信;9.设备使用寿命较长二、扩频技术扩频通信按调制方式可以划分为四种基本类型:1.直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,简称DSSS);2.跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum,简称FHSS);3.跳时扩频(Time Hopping Spread Spectrum,简称THSS).4. 宽带线性调频扩频(Chirp Spread Spectrum,简称切普扩频);以上四种基本扩频系统各有优缺点。

如果采用以上扩频技术的混合方式,技术折衷而使其优势互补,则可以满足高要求的抗干扰指标。

采用混合扩频技术系统所获得的扩频增益等于其中所有单独扩频系统的扩频增益的总和。

三、扩频系统接入方式微波扩频系统按接入方式分为点对点、点对多点两种。

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微波技术综述
微波是频率最高的无线电波,频率范围主要在300MHz~3000GHz之间。

微波与普通无线电波相比,具有似光性、频率高、能穿透电离层和量子特性等特点。

这些特点决定了传输和处理微波信号的器件和系统有别于普通无线电波所采用的器件和系统,也决定了微波的独特作用。

微波技术在雷达通信、科学研究、生物医学工程和能源等方面都有重要的应用。

微波是指波长在1mm~1000mm、频率在300MHz~3000GHz之间的电磁波,因为它的波长与长波、中波、短波相比要短许多,所以得名“微波”。

它一般划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波三个主要波段。

微波技术的发展已有近60年的历史,第二次世界大战期间雷达的研制推动了微波技术的飞速发展。

60年代以后,微波通信、卫星通信兴起,促进微波技术加速发展;到了70年代,微波技术广泛应用到遥感、医疗、无损检测和能源等各个领域并相继形成微波波谱、微波生物、微波超导等交叉学科。

目前微波的工作频段不断向高频端扩展,微波元件及整机设备不断向小型化、宽频带发展,微波系统不断向自动化、智能化和多功能化方向发展。

微波具有许多特性,如似光性。

微波波长短,它的波长比地球上宏观物体尺寸小得多,其传播特性与光相似:沿直线传播、遇到障碍物时会反射。

利用这一点,可以制造出高方向性微波天线,用来发射或接受微波信号,从而为雷达、微波中继通信卫星通信和导弹制造等提供了必要条件。

与普通无线电波相比,微波频率要高得多,在同样的相对带宽条件下,微波的可用绝对带宽特别宽,能容纳的信息量很大。

因此,微波可作为多路通信的射频。

另外,微波受外界干扰小且不受电离层变化的影响,故通信质量高于普通无线电波。

由于这一特点,微波的震荡周期()与低频器件电子的渡越时间(一般为)属于同一数量级。

因此低频波段时可忽略的一些物理现象,如极间电容、引线电感、集肤效应和辐射效应等,在微波波段这些现象特别明显,必须加以考虑。

此外传输微波的电路是一种分布参数电路,所使用的器件是特殊的微波器件。

利用本身的高频振荡,微波可以穿透电离层。

由于微波不能被电离层所反射,所以微波的地面通讯只限于天线的视距范围之内,远距离微波通信需要中继站接力。

利用这一特点微波又可以进行宇航通信、卫星通信和射电天文学研究等,因此微波开辟了电磁波谱中的一个“宇宙窗口”。

微波具有波粒二象性,在低功率电平下,微波的量子特性明显的表现出来。

另外,一些分子和原子的超精细结构能级落在微波波段,顺磁物质在磁场的作用下能级差也落在这一波段。

利用微波与这些物质相互作用产生的物理现象,可用以研究物质的结构,从而形成一门“微波波谱学”。

微波与物质的互相作用比较强烈,特别是水分子吸收了微波能量后会产生热效应,这一特点可在实践中充分利用。

微波技术的实际应用相当广泛,尤其近年来随着它的发展,新的应用层出不穷。

雷达是微波技术的早期应用,雷达可以利用微波信号准确地测定目标的方向、距离和速度,从而对运动目标实现定位、跟踪和识别。

目前用于军事上的有制导雷达、跟踪雷达和炮瞄雷达;用于民用上的有导航雷达、气象雷达和遥感雷达。

在有线通信方面,利用同轴电缆可以同时传送几千路电话和几路电视信号;无线通信方面,可进行卫星通信和宇航通信,利用外层空间三颗互成120°角的同步卫星,就能实现全球通信和电视实况转播。

科研方面,根据各物质对微波吸收的不同,可以用来研究物质的内部结构;利用大气对微波的吸收与反射特性,来观察气象的变化;射电天文学中微波可作为一种观测手段用来发现新星体。

生物医学方面,微波理疗仪对人体局部进行辐射,可杀死病变细胞治疗癌症;用微波针灸可
治疗风湿、关节炎等疾病。

我国目前,已经在微波等离子体、微波辅助催化化学反应、微波处理材料、微波生物和生理效应等方面取得了许多令人振奋的实验室科研成果。

但与国外设备相比在稳定性上有差距。

吴贺君指出我国微波技术制造工艺落后,且与其他科技技术衔接不够,难以形成规模经济,无法获取应有的经济效益。

为此吴贺君认为应当增加微波功率源的输出稳定性,提高大功率微波小传输元件及功率比例取样元件的质量,研究有效的传感工艺参数方法和闭环控制方法,使应用器的设计具有高度兼容性及适应性。

微波能方面,利用微波本身作为一种能源,用于加热和烘干。

家用微波炉具有能量高、烹饪快、干净等优点,已在全世界普及。

大连水产大学的研究表明,热风干燥扇贝具有较小的收缩率;Durance利用微波真空与热风组合干燥西红柿,发现西红柿的复水率有所改善。

在未来的能源开发方面,利用空间站将太阳能转变为直流电,再转换为微波能量反射回地面接收站,最后将接收的微波能量转换成直流电供人类使用。

最后应当指出,事物总是一分为二的,一方面微波能可以造福人类,但另一方面,大功率、长时间的微波辐射对人体有明显的损害,人体最易受微波伤害的器官是眼睛和神经系统,一般微波对人体的辐射强度不应超过5mW/,大于此标准应采取保护措施。

参考文献
[1] 王子宇.微波技术基础[M].北京大学出版社,2013.10:6-9
Wang Ziyu.Basis of microwave technology [M]. Peking University press, 2013.10:6-9
[2] 王文祥.微波工程技术[M].国防工业出版社,2014.1:2-8
Wang Wenxiang. Microwave engineering technology of [M]. National Defence Industry Press, 2014.1:2-8
[3] 吴贺君.我国微波技术应用的发展现状及市场前景[J].长春师范学院学报,2012.6.Vo1.31(6)
Wu Hejun. Present status and development prospect of microwave technology application in China [J]. Journal of Changchun Normal University, 2012.6.Vo1.31 (6)
[4] 张国琛,毛志怀,等.微波真空干燥扇贝柱的物理特性研究[J].农工学报,2004(6).
Zhang Guochen, Mao Zhihuai, et al. Physical properties of microwave vacuum drying of scallop [J]. Journal of agro industrial research, 2004 (6).。

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