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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第一章 引論,*,微波技術與天線,主講教師：姜興,第一章 引論,教 材：微波技術與天線 王新穩(wěn)等編,參考書：微波技術基礎 廖承恩,微波技術與天線 劉學觀,共48學時，40學時講授，8學時實驗,考試：期終閉卷考試 70%，平時+實驗 30%,答疑,時間：周 三 下午,(3:005:00),周 二 晚上,(7:309:30),地點：2,#,教2406電子科學與技術教研室,第一章 引論,內容：,第一章 引論,第二章 傳輸線理論,第三章 規(guī)則金屬波導,第四章 微波集成傳輸線,第五章 微波網(wǎng)絡,第六章 常用微波元件,第七

2、章 天線基礎,第八章 常用天線,第一章 引論,第一章 引論,頻率為,f,=300MHz-3000GHz范圍內的無線電波,微波,教材：微波技術與天線 王新穩(wěn)等編,參考書：微波技術基礎 廖承恩,微波技術與天線 劉學觀,第一章 引論,1.1 微波及其特點,電磁波：原理上頻率從0到無窮大。,3Hz,30Hz,300Hz,3kHz,30kHz,300kHz,3MHz,30MHz,300MHz,3GHz,30GHz,300GHz,3000GHz,10,5,km10,4,km,10,3,km,10,2,km,10km,1km,10,2,m,10m,1m,0.1m,1cm,1mm,0.1mm,10,m,m,音

3、,頻,微,波,視,頻,射,頻,1mm,0.1mm,10,m,m,1,m,m,0.1,m,m,10nm,1nm,0.1nm,0,.01nm,0,.,001nm,0.0001nm,紅,外,線,可見光 紫外線,x,射,線,g,射線,第一章 引論,通信、雷達、探測等常用無線電波的波段射頻：,波段號碼,頻段名稱及簡寫,頻率范圍,波長名稱,4,5,6,7,8,9,10,11,12,甚低頻（VLF）,低頻（LF）,中頻（MF）,高頻（HF）,甚高頻（VHF）,特高頻（UHF）,超高頻（SHF）,極高頻（EHF）,330kHz,30300kHz,3003000kHz,330MHz,30300MHz,30030

4、00MHz,330GHz,30300GHz,3003000GHz,萬米波(甚長波),千米波（長波）,百米波（中波）,十米波（短波）,米波（超短波）,分米波,厘米波,微波,毫米波,亞毫米波,第一章 引論,1.微波,波 段,波 長,頻 率,米波，分米波,1m0.1m,300MHz3GHz,厘米波,10cm1cm,3GHz30GHz,毫米波,10mm1mm,30GHz300GHz,亞毫米波,1mm0.1mm,300GHz3000GHz,波長：,l,=1m-0.1mm,頻率,：f,=300MHz-3000GHz,第一章 引論,表2,第一章 引論,2）,頻率很高,故其使用頻帶寬，信息容量大；同時可提供相

5、位信息、極化信息、頻率信息。但由于其振蕩周期很短（10,-9,-10,-12,s），則趨膚效應、輻射效應、相位滯后等可在低頻忽略的一些現(xiàn)象和效應，此時則不能忽略。,1）,波長短,與地球上一般物體的尺寸相比在同一數(shù)量級或更小。當微波照射到這些物體時將產生顯著的反射。由其似光性（會聚）和直線傳播的特點，可以確定物體的方位和距離。,2.微波的特點,第一章 引論,3）,具有穿透性,微波可以穿過,電離層、云霧，,是探測宇宙的窗口,是地面與太空以及深空中通信的主要手段之一,；,微波可以穿過,生物體，,即能夠深入物質（介質）內部，利用微波可以研究分子和原子核的結構。,-,近代微波波譜學和量子電子學所依據(jù)的基

6、本物理基礎。,4）,非電離性,微 波的量子能量較小，不能改變物質的內部結構。-探索物質的內部結構。,第一章 引論,微波的研究方法,場的方法,路的方法,類比低頻電路，采用等效電壓、等效阻抗等概念。在一定的條件下，用“路”的理論求解。,研究方法,麥克斯韋方程組,求,波動方程的特解,得到場的時空變化規(guī)律,第一章 引論,4.微波的傳輸,導行,空間傳播,通過波導、同軸電纜、微帶傳輸線等導行系統(tǒng)進行電磁能量的“束縛”傳輸,通過天線形成波束在空間進行電磁波的“自由”傳輸,源,第一章 引論,1.,2 微波的應用,微波技術的傳統(tǒng)應用是雷達和通訊。,發(fā)展史,：,第一階段,：1940年以前，-實驗室早期研究階段，主

7、要研究微波產生的方法。,第二階段,：1940年-1945年，應用于雷達,第三階段,：應用于通信，廣播，電視,第一章 引論,雷 達,對目標進行探測和定位,（1）,公共應用,：機場監(jiān)視、海上導航、氣象雷達、,測量學、飛機著陸、夜間防盜、,速度測量（警戒雷達）、測繪等。,（2）,軍事應用,：空間和海事導航，飛機、,導彈、空間飛行器的定位、檢測和跟,蹤，導彈的精確制導，導彈和火炮的,點火控制，武器保險、偵察等。,（3）科學應用：天文學、繪圖和成像，,精密距離測量，自然資源遙感等。,第一章 引論,通 信,1901年,馬可尼使用800KHz中波信號進行了從英國到北美紐芬蘭的世界上第一次橫跨大西洋的無線電波

8、的通信試驗,，,20世紀20年代初 短波通信,20世紀60年代 衛(wèi)星通信,20世紀80年后 移動通信,第一章 引論,通信,移動通信,GPS,藍牙技術,廣播電視,中繼通信,衛(wèi)星通信,國外發(fā)達國家的微波中繼通信在長途通信網(wǎng)中所占的比例高達50%以上。,緊急狀態(tài)下的通信,無線微波接入,網(wǎng)絡,WLAN,第一章 引論,電子對抗,電子干擾,抗干擾,主動干擾,其它干擾,第一章 引論,微波成像、遙感,環(huán)境應用：沙子潮濕的測量、海洋表面的風速、洪水繪圖、大氣層溫度的輪廓、雪層/冰層的測繪等。,軍事應用：目標檢測、監(jiān)視、目標確認、繪圖等,天文學應用：行星繪圖、銀河星系射電噪聲目標的測繪、太陽輻射測繪、宇宙黑體輻射

9、的測量等。,第一章 引論,微波能源,加熱,處理,（快速均勻）,消毒,（殺蟲滅菌）,微波能量傳遞,微波彈,第一章 引論,生物醫(yī)學,診斷（仲瘤）、,治療（突發(fā)性耳聾、疼痛、類風濕關節(jié)炎、肩周炎、某些癌癥等）、,微波理療、,組織固定、,免疫組織化學和免疫細胞化學研究。,第一章 引論,微波物理,微波化學,微波吸收光譜學,微波等離子體化學,交叉學科,第一章 引論,對于通信與信息專業(yè)：主要研究射頻范圍內的無線電波的信息處理的學科（包括產生、放大、調制、傳輸、接收、發(fā)射和測量等）。,本課程主要是針對微波的導行傳輸、輻射（即天線）,第一章 引論,微波輻射,1)一天8小時，其劑量38,W/cm,2,2)總劑量300,W,h/cm,2,；,3)P1m,W/cm,2,。,空間微波輻射,對人體的損害,致癌、致畸、致突變,對設備有干擾,電磁兼容,超,劑,量,第一章 引論,第一章 引論,