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微波技术(Microwave Technique) 绪　论 §0.1 微波的基本概念 §0.2 微波的特点 * 绪 论 第 1 章　微波传输线理论 第 2 章　各种形式的微波传输线 第 3 章　基本微波元件 第 4 章　微波谐振腔 第 5 章　微波网络基础 第 6 章　定向耦合器 第 7 章　微波滤波器 第 8 章　微波铁氧体器件 第 9 章　微波混频器 第 10 章 微波固态源 第 11 章 微波电路的计算机辅助设计 第 12 章 微波集成电路 第 13章 微波测量 §0.1 微波的基本概念 §0.2 微波的特点 §0.3 微波的发展与应用 无线电波：波长大于0.1mm的电磁波。 微波(Microwave) ：工作波长在 1 m ~ 0.1 mm, 频率在 300 MHz ~ 3 000 GHz 范围内的无线电波。 表 0.1.2　常用微波分波段代号 0.3 0.375~0.3 80~100 W 0.4 0.5~0.375 60~80 V 0.6 0.75~0.5 40~60 U 0.8 1.11~0.75 27~40 Ka 1.25 1.67~1.11 18~27 K 2 2.5~1.67 12~18 Ku 3 3.75~2.5 8~12 X 5 7.5~3.75 4~8 C 10 15~7.5 2~4 S 22 30~15 1~2 L 标称波长(cm) 波长范围(cm) 频率范围(GHz) 波段代号 注：不同波段的电磁波各有其特性，不仅传输方式有所区别，而且元器件的构成方法也不相同。 1．似光性和似声性 2．高频性 （1） 微波的高频率特性使其适合宽频带应用的要求。 （2）趋肤效应、辐射效应、分布参数效应在微波波段不可 忽略。 （3）在低频电路中常用的集总参数元件（电阻、电感、电 容）、普通双导线传输线和LC谐振回路等都不能适用于微波，电压、电流在微波波段失去了惟一性意义。 似光性：沿直线传播，遇到障碍物时会产生反射。 似声性：微波波导类似于声学中的传声筒； 喇叭天线和缝隙天线类似于声学喇叭、箫和笛； 微波谐振腔类似于声学共鸣箱。 　　3．穿透性 在微波波段取而代之的是分布参数电路元件、微波传输线和谐振腔等。 不论在结构型式和工作原理上，微波分布参数电路与低频集中参数电路都将有很大的区别。 微波能穿透生物体，成为医学透热疗法的重要手段； 微波能穿透云雾、雨、植被、积雪和地表层，具有全天候和全天时工作的能力，成为遥感技术的重要波段； 微波能穿透电离层，因而成为卫星通信、全球卫星导航及人类探测外层空间的“宇宙窗口”； 　　微波照射于介质物体时，能深入物质内部的特性。 4．研究方法和测量方法的独特性 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1) 研究参量 (2) 研究方法 (3) 测量方法 低频：电压和电流（仅是时间的函数，与空间位置无关）。 微波：电场和磁场矢量（是时间和位置的函数）。 低频：克希荷夫定律。 微波：麦克斯韦方程。 低频：测量的基本参量是电压、电流、频率以及电路元件 参数（如电阻、电容和电感）。 微波：测量的基本参量是功率、阻抗、波长以及电路的衰 减和相移。 这是因为在微波波段一些低频参量已经没有物理意义了。 　　5．抗低频干扰特性 　　0．3．1 微波技术的发展方向 　　1．工作频段不断向高频段扩展。 微波波段经历了从分米波、厘米波到毫米波的发展阶段，目前正向毫米波和亚毫米波波段发展。 §0.3 微波技术的发展与应用 　 地球周围的噪声和干扰: (1)宇宙和大气在传输信道上产生的自然噪声; 　　这些噪声一般在中低频区域，基本不会影响微波通信的正常进行。 (2)各种电气设备工作时产生的人为噪声。 　　2．微波元器件及整机设备不断向小型化、宽频带方向发展。 　　3．微波系统向自动化、智能化和多功能化方向发展。 　　各学科间的相互渗透，促使微波设备、系统和测试仪表逐步实现了自动化、智能化和多功能一体化。 　　微波元器件经历了从电真空器件向半导体微波器件、从分离元件到集成电路的发展过程。整机设备不断向体积小、重量轻、频带宽、可靠性高的方向发展。 　　0．3．2 微波技术的应用 　　1．雷达 应用：除大量应用于军事上外，还越来越广泛地应用于民用上，如民用航空、航海、气象、遥感、城市交通等方面。 　　雷达是微波技术发展的策源地。 工作原理：利用电磁波遇物体会发生反射回波，并根据所接收的回波来获取被测物体的有关信