微波理论-应用_经典.ppt

微波理论及应用;有事联系我;考核方式;一、什么是微波？ 二、微波理论的主要应用 三、电磁场理论及工程的发展简史 四、课程内容 五、参考书目;一、什么是微波？ 二、微波理论的主要应用 三、电磁场理论及工程的发展简史 四、课程内容 五、参考书目;频段2;无 线 电 电 磁 频 谱 表 2;雷 达 电 磁 频 谱 表;雷 达 电 磁 频 谱 表;常 用 移 动 通 信 电 磁 频 谱 表; 微波能像光线一样在空气或其他媒体中沿直线以光速传播,在不同的媒体界面上存在入射和反射现象。这是因为微波的波长很短,比地球上的一般物体（如舰船、 飞机、 火箭、 导弹、 汽车、 房屋等）的几何尺寸小的多或在同一个数量级。 当微波照射到这些物体上时将产生明显的反射,对于某些物体将会产生镜面反射。因此,可以制成尺寸、 体积合适的天线,用来传输信息,实现通信；可接收物体所引起的回波或其他物体发射的微弱信号,用来确定物体的方向、距离和特征,实现雷达探测。; 微波照射某些物体时,能够深入物体的内部。微波（特别是厘米波段）信号能穿透电离层，成为人们探测外层空间的宇宙窗口； 能够穿透云雾、 植被、 积雪和地表层,具有全天候的工作能力,是遥感技术的重要手段； 能够穿透生物组织,是医学透热疗法的重要方法； 能穿透等离子体，是等离子体诊断、 研究的重要手段。; 非电离性; 微波频带比普通的中波、 短波和超短波的频带要宽几千倍以上,这就意味着微波可以携带的信息量要比普通无线电波可能携带的信息量大的多。因此,现代生活中的移动通信、 多路通信、 图像传输、 卫星通信等设备全都使用微波作为传送手段。 微波信号还可提供相位信息、 极化信息、 多普勒频移信息等。这些特性可以被广泛应用于目标探测、 目标特征分析、 遥测遥控、 遥感等领域。;色散传输特性;一、什么是微波？ 二、微波理论的主要应用 三、电磁场理论及工程的发展简史 四、课程内容 五、参考书目;? 微波作为能量的一种形式，是当今世界最重要的能源，其研究领域涉及电磁能量的产生、储存、变换、传输和综合利用。 ? 微波作为信息传输的载体，成为当今人类社会发布和获取信息的主要手段，主要研究领域为信息的产生、获取、交换、传输、储存、处理、再现和综合利用。 ? 微波作为探测未知世界的一种重要手段，主要研究领域为电磁波与目标的相互作用特性、目标特征的获取与重建、探测新技术等。如：遥感、遥测、遥控 、无损电磁探伤等。; 典型应用介绍;一、什么是微波？ 二、微波理论的主要应用 三、电磁场理论及工程的发展简史 四、课程内容 五、参考书目;三、电磁场理论及工程发展简史;2．电磁场理论的建立; 安培发现作用力的方向和电流的方向以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直，并定量建立了若干数学公式。 法拉第在谢林的影响下，相信电、磁、光、热是相互联系的。奥斯特1820年发现电流以力作用于磁针后，法拉第敏锐地意识到，电可以对磁产生作用，磁也一定能够对电产生影响。1821年他开始探索磁生电的实验。1831年他发现，当磁捧插入导体线圈时；导线圈中就产生电流。这表明，电与磁之间存在着密切的联系。; 麦克斯韦深入研究并探讨了电与磁之间发生作用的问题，发展了场的概念。在法拉第实验的基础上，总结了宏观电磁现象的规律，引进位移电流的概念。这个概念的核心思想是：变化着的电场能产生磁场；与变化着的磁场产生电场相对应。在此基础上提出了一套偏微分方程来表达电磁现象的基本规律，称为麦克斯韦方程组，是经典电磁学的基本方程。;3．电磁场理论的工程应用和发展 1887年，德国科学家赫兹用火花隙激励一个环状天线，用另一个带隙的环状天线接收，证实了麦克斯韦关于电磁波存在的预言，这一重要的实验导致了后来无线电报的发明。从此开始了电磁场理论应用与发展时代，并且发展成为当代最引人注目的学科之一。;无线电报 1895年，意大利马可尼成功地进行了2.5公里距离的无线电报传送实验。1896年，波波夫进行了约250米距离的类似试验, 1899年, 无线电报跨越英吉利海峡的试验成功；1901年，跨越大西洋的3200公里距离的试验成功。马可尼以其在无线电报等领域的成就，获得了1909年的诺贝尔奖金物理学奖。无线电报的发明，开始了利用电磁波时期。 有线电话 1876年,美国A.G.贝尔在美国建国100周年博览会上展示了他所发明的有线电话。此后,有线电话便迅速普及开来。;广播 1906年，美国费森登用50千赫频率发电机作发射机，用微音器接入天线实现调制，使大西洋航船上的报务员听到了他从波士顿播出的音乐。1919年，第一个定时播发语言和音乐的无线电广播电台在英国建成。次年