微波学习要点
微波专业理论基础知识
长途
误码秒 ES
本地
严重误码秒 SES
残余误码 率
RBER
误码秒 ES
严重误码 秒
SES
残余误码率 RBER
2.2×10-6
1.1×10-7
4.125×10-6 1.1×10-7
1.1×10-8 1.1×10-8
2.4×10-5 4.5×10-5
1.2×10-6 1.2×10-7 1.2×10-6 1.2×10-7
＞55~160 ＞160~3500
6000~20000 15000~30000
8.8×10-6 待定
1.1×10-7 1.0×10-7
1.1×10-8 5.5×10-9
9.6×10-5 待定
1.2×10-6 1.2×10-7 1.2×10-6 6.0×10-8
23
衰落概率指标分配: 数字微波传输信道是以高误码率作为设计指标的，所
Pfd +sd
=
Pfd I sd
=
Pmf I fd ⋅ Isd
30
•
【例1】现有一数字微波通信系统，某中继段
d=50km，处在C型端面，f=5GHz，自由空间收信电平
Pr0 = -43.6dBm，接收机实际门限电平Pr门= 74.8dBm(BER≤10-3),实际门限载噪比（C实/N固） =23.1dB，系统采用6：1波道备份和二重空间分集接收
=0.3×10（-3）+ 0 .4×10（-3） =0 .7×10（-3）
33
（3）求 6：1 波道备份后的衰落概率
若波道间隔 Δf =40MHz，工作频率 f=5000MHz，
Mfc=31.2dB，取 G= 0.4，先利用公司式计算 6：1 波道备份后的等效频率间隔：
微波知识培训(2)
接收方向信号： 中频单元对来自ODU的信号进行分离处理，获得中心频率为140MHz的模拟中频信号和中心频率为5.5MHz的O&M信号。对接收到的中心频率为5.5MHz的O&M信号进行FSK解调，通过FPGA的GPA接口送给CPU控制单元；对接收到的中心频率为140MHz的模拟中频信号通过PVG710变频到基带信号，再经过BCM85620的解调变成数字信号给FPGA去处理。
射频传输的两种基本形式
Microwave links
Radio beam One multiplex per radio channel Applications: Civiliars and military telecommunication networks
广播
点－点视距微波
微波通信特点
1) 微波通信要求应具备视距传输条件。 2) 传输距离长，能适应各种传播环境。 3) 通信容量适中（1E1-NxSTM-1）。 4) 通信质量能够满足各种通信业务的需求。 5) 组网灵活方便。 6) 具有很强的抗自然灾害能力。 7) 投资省、见效快。
短 波
超 高 频
毫 米 波
光 波
频率
波长
名称
主 要 用 途
航行
无线
航行
广播
广播
FM
广播
T V
T V
T V
卫星 通信 微波 中继
Broadcasting
Maximum coverage One programme per radio channel Applications: Radio (LW, MW, SW, FM); TV etc ...
开发的产品面板结构类似于上图
具体介绍
精选微波技术基础知识
1、第三章、微波集成传输线常用集成传输线的种类和主要特点2、第四章介质波导和光波导
1、传播条件和波型2、特性阻抗3、波长，相速4、功率容量5、衰减
了解
微波集成传输线
微波集成传输线的最大特点是 平面化
五种重要的传输线：带状线（Stripline）微带线（Microstrip line）槽线（Slotline）鳍线（Finline）共面线（Coplanar line）
式中
微波集成传输线－带状线
带状线—优缺点和应用
1、改变线宽一个参数就改变电路参数（特性阻抗）。2、在馈线、功分器，耦合器，滤波器，混频器，开关的设计中，体积小，重量轻，大批量生产的重复性好。3、立体电路的设计，适用于多层微波电路，LTCC等，辐射小。4、封闭的电路，调试难。5、电路需要同轴或波导馈入，引入不连续性，需要在设计时补偿。6、在多层电路设计中，存在不同节点常数的介质之间的连接，介质与金属导体的连接，分析方法非常复杂，尤其对3D电路，尚缺少各种不连续性的模型和相关设计公式，采用全波分析法或者准静态场分析。
毫米波鳍线混频器
介质波导和光波导
当毫米波波段→亚毫米波段→太赫兹波段时普通的微带线将出现一系列新问题1）高次模的出现使微带的设计和使用复杂2）金属波导的单模工作条件限制了其横向尺寸不能超过大约一个波长的范围。这在厘米波段和毫米波低频段不成问题。但到毫米波高频段，单模波导的尺寸就显得太小，不仅制造工艺困难，而且随着工作频率的提高，功率容量越来越小，壁上损耗越来越大，衰减大到不能容忍的地步。因此，对毫米波段的高端及来说，封闭的金属波导已不再适用。于是，适合于毫米波高频段、亚毫米波的传输线 —— 介质波导等非封闭式的传输线（或称开波导）便应运而生
微波集成传输线－微带线
最新微波技术基础课程学习知识要点
《微波技术基础》课程学习知识要点 第一章 学习知识要点1 •微波的定义一 把波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波称为微波。
微波波段对应的频率范围 为：3X108H Z 〜3X 1012H Z 。
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，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽 10000倍。
一般情况下，微波又可划分为 分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个波段。
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。
第二章学习知识要点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。
微波传输线是一种分布参数电路, 线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数，它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。
传 输线方程是传输线理论中的基本方程。
2. 均匀无耗传输线方程为其解为U Z i= A “e 八 A 2e jZ I Z 丁 Z — A 2e j 'ZZ o 对于均匀无耗传输线，已知终端电压U 2和电流丨2,则:U Z =U 2COS ：Z jl 2Z 0sin ：zd 2U Z d平2Z dz 2 -：2U Z ]=0 -■21 Z = 0 I Z = l 2 COS ：Z jU对于均匀无耗传输线，已知始端电压U 和电流丨1,则:3. 终端接的不同性质的负载，均匀无耗传输线有三种工作状态:（1） 当Z L 二Zo 时，传输线工作于行波状态。
微波技术基础
微波技术基础第一篇：微波技术基础微波技术是指在微波频段内进行无线电波传输和工作的技术。
微波频段的频率范围为300MHz至300GHz，是一种高频电磁波。
微波技术应用广泛，包括通信、雷达、医疗成像、无线电视、卫星通信等方面。
本篇文章主要介绍微波技术的基础知识。
1、微波的特点微波的特点是波长短、频率高、传输能力强、穿透力强、反射和绕射能力弱。
由于微波波长短，具有高频率和短时间间隔，相应的能量高，因此可以携带大量信息。
微波具有很强的穿透力，可以穿透一些物质。
但它对金属等导电材料的反射和绕射能力非常弱。
2、微波的应用微波技术应用广泛，包括通信、雷达、医疗成像、无线电视、卫星通信等方面。
其中，通信是微波技术应用最广的领域。
无线电视也用到了微波技术，它具有大带宽和高清晰度等优点。
雷达是一种利用微波波段特殊频率特性进行目标侦察和跟踪的技术。
医疗成像是微波技术的另一个应用领域，例如计算机断层扫描，实现肿瘤发现和诊断。
3、微波的发射方式微波发射方式包括波束走向和波束展宽两类。
波束走向是指将微波束对准目标以达到传送信息的目的。
波束展宽是指通过微波辐射，以实现信息的传输。
微波发射方式的选择应根据不同的应用场景来确定，例如在通信中应选择波束走向，而在雷达中应选择波束展宽。
4、微波的传输损耗微波在传输过程中会发生一定的损耗。
导致这种损耗的原因主要包括传输路径的衰减、反射和绕射效应、电磁波散射等。
传输路径的衰减是微波传输损耗最主要的原因。
它可以通过加强发射功率、缩短传输距离、采用大口径天线等措施来降低影响。
5、微波天线天线是微波技术的重要组成部分，它能将高频率的电磁波转换成物理信号，实现信息的传输。
微波天线种类繁多，包括Horn天线、微带天线、反射天线、缝隙天线等。
微波天线的使用应根据具体应用需求来选择。
例如，在雷达中，反射天线和缝隙天线可以实现高精度的指向和定位，而微带天线则可以被制成很小的尺寸，方便安装和使用。
6、微波放大器微波放大器的作用是放大微波信号，以便在传输中降低信号衰减。
微波知识点(精华)
绪论1、微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段。
频率（300MHz —3000GHz）。
波长（1m—0.1mm ）微波分为：分米波、厘米波、毫米波、亚毫米波。
特点：似光性、穿透性、热效应特性、宽频带特性、散射性、抗低频干扰特性视距传播性、分布参数的不确定性、电磁兼容和电磁环境污染。
第一章2、微波传输线：是用以传输微波信息和能量的各种形式传输系统的总称3、T EM波指①无纵向电磁场分量的电磁波称为横电磁波②电矢量和磁矢量都与传播方向垂直TE波指电矢量与传播方向垂直，或者说传播方向上没有电矢量TM波是指磁矢量与传播方向垂直4、特性阻抗：传输线上导行波电压与电流的比值：①Z0= U:）（定义式），乙=厝恰（推出来的），仅由传输线自身的分布参数决定而与负载及信号源无关。
②对于均匀无耗传输线:Z0 =.；③平行双导线传输线的特性阻抗：Z0 =〕丝|门（d为传输线直径，D为间距，E r为相对介电常数，常用的特… d 性阻抗：250 Q , 400 Q , 600 Q )^In b（a,b分别为内外导体半径，常用的特性阻抗:④无耗同轴线的特性阻抗：Z0=50 Q , 75 Q)；r ：'5、传播常数Y是描述传输线上导行波沿导波系统传播过程中衰减和相移的参数。
, 是衰减常数，dB/m。
是相移常数，rad/m6、输入阻抗是传输线上任意一点Z处的输入电压与输入电流之比，——7、输入阻抗与特性阻抗的关系：Z in（z）=Z0fj茫8 反射系数：传输线上任意一点反射波电压（电流）与入射波电压（电流）的比值，】u = （定义式）U H6z）推出：«z）= r e42（z，其中=乙一Z° = K|e j°（『1为终端反射系数）乙+ Z0合起来就是：F（z）= - e j（^闵（指任一点的反射系数）对于均匀无耗传输线，】⑵大小均等，沿线只有相位按周期变化，周期为一,也就是一重复性（）2 2Z -Z 19、对于-1 1 0，①当乞时，丨=0,此时传输线上任一点的反射系数都等于0,称之为负载匹配②当乙=Z0Z21 *Z0时，有反射波，不匹配1+『（）10、输入阻抗与反射系数的关系：Z in（z）二Z00■（知道一个就可以推出其他的）1-r（z）11、驻波比：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比驻波比的取值范围是1:：:::;当传输线上 无反射时,驻波比为1,当传输线 全反射时,驻波比趋于 无穷大。
简明微波知识点总结
简明微波知识点总结一、微波的产生微波是电磁波的一种，其频率范围通常定义为300MHz至300GHz。
微波的产生主要有以下几种方式：1. 电子运动产生的微波：当高速电子在磁场或者电场中运动时，会产生微波辐射。
这种产生微波的方式叫做“同步辐射”，是一种重要的微波源。
2. 电子射频振荡器产生的微波：电子射频振荡器是一种专门用来产生微波的设备，其工作原理是通过调谐某些特定的谐振频率，使得电子在强电场中振荡产生微波。
3. 微波管放大器：微波管放大器是一种设备，通过将微波信号输入到管中，然后通过电磁场的作用来放大微波信号。
4. 光学激光器产生的微波：激光器可以通过频率加倍或者调制的方式产生微波。
二、微波的特点微波具有一些独特的特性，使得它在很多领域有着广泛的应用：1. 穿透性强：微波在穿透物质时，能力比可见光和红外线更强。
这使得微波可以穿透一些通常不透明的物质，如水、塑料、衣物等。
2. 热效应：微波在物质中的能量损耗主要表现为产生热效应，这种热效应可以被应用于微波加热、烤箱等领域。
3. 反射和折射：微波在遇到边界时，会发生反射和折射现象。
这种特性被广泛应用于雷达、卫星通信等领域。
4. 定向传播：微波可以通过定向天线进行传播，这使得微波通信有着更多的灵活性和可靠性。
三、微波的应用由于微波具有穿透性强、热效应明显、定向传播等特点，使得它在很多领域有着广泛的应用：1. 通信领域：微波被广泛应用于通信领域，如无线电、卫星通信、雷达等。
通过微波通信技术，可以实现远距离、高速、高效率的信息传输。
2. 医疗领域：微波被应用于医学诊断和治疗领域。
如微波成像技术、微波治疗设备等，已经成为现代医疗的重要技术手段。
3. 加热领域：微波加热技术被广泛应用于食品加热、工业加热等领域。
由于微波在物质中的能量损耗主要表现为产生热效应，因此可以实现快速、均匀的加热效果。
4. 安全检测领域：微波成像技术被应用于安全检测领域，如机场安检、建筑结构探测等。
分享一下我个人学习微波的过程,希望对初学微波者有用
1、基础知识不仅要扎实，而且要经常复习。可能有些人会说这不是废话吗？基础不扎实怎么能学习的更深呢！但是仔细想想，人的记忆都符合遗忘规律，不经常接触的事物，一般都会遗忘（除牛人外），所以我经常复习基础知识，比如数学，它是所有学科的基础，微波行业更是如此，但是要用到哪学哪，因为你的学习时间太宝贵了了，不可能有太多的时间从头至尾学习，我经常复习高等数学和工程数学，高数贯穿于整个理论当中，工程数学也如此。既然学微波，微波技术基础必须学习，尤其第一章更要学习，它可是微波传输基础之基础，其他章节活学活用。本人推荐视频教程西电梁老的《微波技术基础》,讲的颇为精辟，不愧为国家精品课程！
4、理论与实践相结合。在学习理论知识的同时，应结合实际的工作过程强化理论，提高进一步的理解，就是在你做实际工作但中以理论为指导，自己掌握工作的完成度，在此过程当中要多思考，学会用理论分析实际问题的能力，经常请教高人，多交流，这样对自己的提升很快。
以上是我个人的学习微波的过程，希望对初学者有用，其中有错误之处请大家多多指点，也希望大家能多多分享自己的学习过程。
2、与此同时，电磁场与电磁波也要学习，微波传输是以电磁波为媒质，波技术的基础就是电磁波传输，学习的深度适个人情况而定，推荐书籍高等教育出版社,作者:谢处方 饶克谨的《电磁场与电磁波》,记得结合着数学啊！
3、微波电路时微波系统的组成的基础，微波电路的性能直接决定着微波系统的好与坏，因此对于微波电路的设计方法，应该掌握，比如放大器、滤波器、双工器、功分/合路器等，放大器的设计至关重要，应该重点掌握，像LNA、PA、Mixer、VCO等都是以放大器设计为基础，学习的同时结合EDA软件，通过仿真结果，来验证电路的功能与指标的符合性，为实际的电路设计作指导。推荐书籍电子工业出版，王子宇等翻译的《射频电路设计-理论与应用》，视频教程台湾中华大学的田庆成主讲的《射频放大器设计》,EDA软件推荐安捷伦科技的ADS，它不仅限与电路级仿真，在系统级仿真也是一个不错的软件。参考书籍《ADS应用详解-射频电路设计与仿真》。
微波理论知识点总结
微波理论知识点总结微波是指波长在1毫米至1米之间的电磁波，它具有许多独特的特性和应用。
微波理论是研究微波的产生、传播、接收和应用的相关理论。
在通信、雷达、无线电频谱、天文学和材料加工等方面都有着广泛的应用。
1. 微波的概念和特性微波是电磁波的一种，波长范围在1毫米至1米之间。
与可见光波长相近，但由于其波长较短，因此具有许多独特的特性。
例如，微波能够穿透云层、雾气和一些障碍物，因此在雷达和通信中有着重要的应用。
此外，微波不会像可见光那样受到大气的散射和吸收，因此可以在大气层中进行远距离的传播。
2. 微波的产生和接收微波可以通过多种方式产生，常见的方法包括使用微波发射器、微波天线和微波放大器等。
微波接收则通过微波接收天线和微波接收器进行。
微波天线的设计对于接收微波信号具有重要影响，通常设计成具有较高的方向性和增益。
3. 微波传播微波在空间中的传播受到地形、大气条件和电磁波干扰等因素的影响。
通常情况下，微波的传播距离受到频率和天线高度的影响，高频率的微波传播距离较短，而低频率的微波传播距离较远。
此外，微波还受到地形和大气层的影响，例如山脉、建筑物和大气湍流都会对微波的传播产生影响。
4. 微波器件和电路微波器件和电路是指在微波频段内工作的元器件和电路。
常见的微波器件包括微波天线、微波滤波器、微波耦合器、微波终端等。
微波电路主要由微波传输线、微波振荡器、微波放大器和微波混频器等组成，用于实现微波信号的处理、分析和放大。
5. 微波通信和雷达系统微波通信和雷达系统是微波技术的两个重要应用领域。
微波通信系统通过微波传输线、微波天线和微波接收器等设备实现无线通信。
雷达系统则利用微波的穿透能力和高精度进行目标探测、跟踪和识别，广泛应用于军事、航空、气象和海洋领域。
6. 微波在材料加工中的应用微波在材料加工中有着广泛的应用，例如微波加热、微波干燥和微波辐照等。
微波加热是利用微波能量对材料进行加热，通常应用于食品加工、化工和材料处理中。
微波学习
2. 相速---等相位面移动速度vp = v0
5. 驻波比—传输线上电压 or 电流的最大值与最小值之比，若用反射系数表示，VSWR=(1 +反射系数模值)/(1-反射系数模值）；行波系数 K 和驻波比互为倒数；
K Umin Umax Imin Imax
6. 传播功率——入射波和反射波的功率之差（无损耗线）；对于均匀无损耗线，通过任意 点的传输功率是相同的。计算一般取电压波腹点（最大值点）or 波节点，即
2 m n a b
2 2
Ur=Ui t
Umax =Ui+Ur=Ui （ 1 t） Umin =Ui-Ur=Ui （ 1-t），其中设 t 为反射系数
传播常数 γ＝α＋jβ，α 为衰减常数，β 为相移常数； 1. 特性阻抗 Z0 = 3. 输入阻抗； 4. 反射系数t = （ZL − Z0 ） （ZL + Z0 ），其中ZL 为负载阻抗； L0 C0 ，实数1 1 1 P Pi -Pr U max I min = Ui （ 1 t） Ii （ 1-t）= (1 t 2 ) U max I max K max K 2 2 2Z 0 2 2Z0
微波是一种频率非常高的电磁波， 波长在 1m~0.1mm， 对应的频率范围为3 × 103 ~3 × 1012 Hz， 处于普通无线电波与红外线之间。
微波的应用： 传递信息的载波（雷达、通信） ； 自身携带能量 （微波加热——利用微波能穿透物质内部， 使其吸收微波能量加速分子间的相 互碰撞、摩擦生热。特点是，就地生热、内外同热） 微波特性： 1. 似光性； 微波波长短， 比一般宏观物体的尺寸小得多， 传播特性与光相似： 沿直线传播、 遇到障碍物会反射。 2. 量子特性。与物质作用比较强烈，特别是水分子吸收了微波能量后会产生热效应。 基本理论——电磁场理论，研究方法： （1）场分析—麦克斯韦方程，在特定的边界条件下解 电磁波波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的传输特性； （2）路分析—— 将传输线作为分布参数电路处理， 利用基尔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。 传输线——凡是能够引导电磁波沿一定方向传输的导体、 介质系统均可称为传输线。 主要有 三种：TEM 波传输线、波导传输线、表面波传输线。 导行波按纵向分量（ Ez 0 、 H z ）分类：横电磁 TE 波 or H 波、TM 波、TEM 波； 传播条件： c -截止波长 c 特性参量： 入射波: Ui、Ii ；反射波 Ur、 Ir ；
微波技术基础
微波技术基础微波技术是现代通信和雷达系统中不可或缺的技术之一。
它广泛应用于无线通信、卫星通信、雷达探测等领域。
掌握微波技术的基础知识对于从事相关领域的技术人员来说至关重要。
本文将介绍微波技术的基础知识，帮助读者更好地理解和应用微波技术。
一、微波技术的定义和特点微波技术是指利用微波（300MHz-300GHz）进行信息传输和探测的技术。
微波技术具有以下特点：1. 高频特性：微波技术的工作频率较高，能够提供较大的带宽，实现高速数据传输。
2. 穿透力强：微波具有很强的穿透力，可以穿透大气层，适用于远距离通信和雷达探测。
3. 直线性好：微波的传播路径近似直线，适合于直线传播的应用场景。
4. 天线尺寸小：与低频通信相比，微波通信所需的天线尺寸较小，便于集成和应用。
二、微波技术的关键组件微波技术的关键组件包括：1. 微波振荡器：微波振荡器是微波技术中的核心部件，它能够产生稳定的微波信号。
2. 微波放大器：微波放大器用于放大微波信号，提高信号的传输功率。
3. 微波混频器：微波混频器用于实现微波信号与其他信号（如射频信号）的混合，实现信号的调制和解调。
4. 微波天线：微波天线用于发射和接收微波信号，是微波通信和雷达探测的关键组件。
三、微波技术在通信领域的应用微波技术在通信领域的应用广泛，包括：1. 无线通信：微波技术是无线通信技术的重要组成部分，如4G、5G等通信标准都采用了微波技术。
2. 卫星通信：微波技术是卫星通信的关键技术，可以实现全球范围内的通信覆盖。
3. 深空通信：微波技术是实现深空通信（如火星探测、月球探测等）的重要手段。
四、微波技术在雷达探测领域的应用微波技术在雷达探测领域也有广泛应用，包括：1. 雷达探测：微波技术可以用于雷达系统的发射和接收部分，实现目标的探测和跟踪。
2. 气象雷达：微波技术是气象雷达的关键技术，用于气象观测和天气预报。
3. 航空雷达：微波技术在航空雷达中也有广泛应用，如空中交通管制、飞行器探测等。
微波工程基础第1章
波动方程的形式
波动方程的一般形式为▽²E + ₀²c²²E
= 0，其中E是电场强度，₀是真空中的
电常数，c是光速。
02
03
波动方程的解
对于特定的边界条件和初始条件，可
以通过求解波动方程得到电磁波的传
播特性。
微波的导波系统
导波系统的定义
导波系统是指能够引导电
磁波在其中传播的系统，
微波新器件的研发
总结词
详细描述
新型微纳加工技术的发展，新型微波器件如
的应用领域，提升微波系统的性能。
平面天线、集成电路、微波传感器等不断涌
现。这些新器件具有体积小、重量轻、功耗
低等优点，可广泛应用于通信、雷达、导航
、电子战等领域，提升系统的整体性能。
微波系统的集成化与小型化
微波工程基础第1章
目录
• 引言
• 微波基础知识
• 微波器件与电路
• 微波系统与应用
• 微波工程展望
01
引言
微波的定义与特性
微波是指频率在300MHz到300GHz
之间的电磁波，具有波长短、频率高
的特点。
微波具有穿透性、反射性、吸收性和
散射性等特性，这些特性使得微波在
通信、雷达、加热等领域具有广泛的
微波的传输线理论
传输线的定义
传输线是指用来传输电磁波的媒介，如同轴线、波导
等。
传输线的分类
根据结构和工作原理，传输线可分为均匀传输线和非
均匀传输线。
传输线的等效电路
传输线可以用等效电路来表示，其中电导和电感代表
能量损失，电容和电感代表波动效应。
微波的波动方程
波动方程的定义
微波技术常考知识点
微波技术常考知识点一、知识概述《微波技术常考知识点》①基本定义：微波就是频率在300MHz - 300GHz之间的电磁波。
简单说吧，就像咱们手机通信或者微波炉加热用的那种电磁波，不过它的频率范围是特定的这么一段。
②重要程度：在电子信息工程之类的学科里可是相当重要的。
它是现代通信、雷达等多种技术的基础。
就好比盖房子，微波技术就是那些很关键的砖头。
如果不懂这个，好多关于无线技术的东西就理解不了。
③前置知识：你得先掌握基本的电磁学知识，像电场、磁场是咋回事，麦克斯韦方程组（虽然不用精通到能推导，但是大概原理要知道）。
还有就是简单的电路知识，毕竟微波也涉及到能量传输啥的。
④应用价值：实际应用太多了。
微波炉就是很常见的例子，微波在炉子里不断来回反射，让食物的水分子跟着它振动，就把食物加热了。
还有通信方面，像4G、5G网络很多频段都是微波频段，能把咱们手机的信息快速传出去传回来。
二、知识体系①知识图谱：微波技术在整个电子通信相关学科里像是一个枢纽。
它连接着各种无线通信、雷达探测，一边连着基础的电磁理论，一边又关联着很多复杂的系统工程。
②关联知识：和电磁场理论关联可紧密了，很多公式都是从电磁场那些理论推导来的。
还有和电路知识也有关，像微波电路就涉及到传统电路理论的一些延伸。
跟通信原理更是离不开，因为微波就是通信的一种传输载体。
③重难点分析：掌握难度就在于它concept（概念）不容易理解得透彻。
像波导（一个特殊的能让微波传输的部件），概念理解起来有点抽象。
关键点就是要弄清楚微波在各种传输部件中的特性。
④考点分析：在考试里可以说非常重要。
考查方式么，很多都是考微波的特性、传输参数，有时候还会出一些关于微波电路设计的小题目。
比如出个微波某部件的传输损耗相关题目。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析：比如微波的波长这个概念。
微波波长很短，在毫米到分米这个量级。
它决定了很多微波的特性，像在小尺寸的天线里，短波长的微波就能方便地让天线实现小型化。
微波炉电器知识培训
微波的加热原理
假如外电场方向反复 变动，则极性分子便 会相应地随之反复摆 动。在摆动过程中， 极性分子便会相应地 随之反复摆动。摆动 过程中，极性分子之 间会发生类似摩擦的 作用而产生热。
微波的加热原理
除了上述作用外，还有带 电离子在微波场的作用下， 受到电场的加速而急剧运 动。正离子移向电场负极， 负离子移向电场正极，随 着微波电场变动，带电离 子移动方向也跟着改变。 在移动过程中，离子间发 生碰撞而产生热。对高盐 分子食品的微波加热，这 种离子运动起到很大的作 用。
的微波功率模式测量其输入功率。若在烧烤模式下空载测试输入功 率。结果偏差限值：
≤+10%
（UL）
>-10%; <+5% （CUL）
相关标准培训
Clause 11 发热
引用标准IEC30335-2-25：1996
微波温升：1.06倍额定电压满功率下，让微波炉周期性工作，周期时
间为t=9000/P（P为微波炉输出功率），每个周期之间间歇1分钟， 并将炉门打开更换水负载（1000mL水），工作总时间为90分钟。 （IEC60335-2-25 ：1996 11.8）
我司磁控管的铭牌如下图：
图中以流水号最后六位数来分辨磁控管 的性质：如果在“—”前的三位数与后面 三位数相等的话为普通高功率磁控管， 如果两三位数数值相差2，侧为EMC 磁控管。
Galanz
M24FB-210A
DANGER HIGH VOLTAGE
GOXXXXX-XXX GAL01
微波炉工作原理（磁控管）
相关标准培训
Clause 1 范围
引用标准IEC60335-1：2001、IEC30335-2-25：20021．
微波技术总结知识点
微波技术总结知识点微波技术的基本原理微波是电磁波的一种，波长短于毫米级的电磁波称为微波。
微波技术利用微波进行通信和处理信号，主要包括微波通信技术、微波信号处理技术以及微波器件技术。
微波通信技术是指利用微波进行通信的技术，通常采用微波天线和微波谐振器等设备来传送和接收信号。
微波通信技术在军事和民用领域都有着广泛的应用，可以实现远距离、高速率和大容量的数据传输。
微波信号处理技术是指利用微波对信号进行处理的技术，包括微波滤波器、微波放大器、微波混频器等器件。
这些器件可以对信号进行放大、滤波、混频等操作，以满足不同的通信需求。
微波器件技术是指用于处理微波信号的器件技术，主要包括微波天线、微波电路、微波集成电路等。
这些器件可以完成微波信号的发送、接收和处理，是微波技术的重要组成部分。
微波技术的应用领域微波技术已经广泛应用于通信、雷达、医疗、无线电视、卫星通信等领域，使得这些领域的设备更加高效、精密和方便。
下面将分别介绍微波技术在这些领域的应用。
在通信领域，微波技术主要应用于微波通信系统、微波网络和微波设备中。
微波通信系统利用微波进行信号传输，可以实现高速率和大容量的数据传输，适用于长距离通信。
微波网络是指采用微波进行连接的通信网络，可以覆盖大范围的区域，适用于城市和农村的通信需求。
微波设备包括微波发射器、微波接收器和微波天线等设备，可以实现对微波信号的发送、接收和处理。
在雷达领域，微波技术主要应用于雷达系统、雷达信号处理和雷达器件中。
雷达系统利用微波进行目标检测和跟踪，可以实现对目标的远程监测和控制。
雷达信号处理是指对雷达信号进行处理和分析，以获得目标的位置、速度等信息，是雷达系统中的重要环节。
雷达器件包括雷达天线、雷达电路和雷达传感器等器件，可以实现对雷达信号的发送、接收和处理。
在医疗领域，微波技术主要应用于医疗设备、医疗通信和医疗图像处理中。
医疗设备利用微波进行医疗诊断和治疗，可以实现对人体的无损检测和治疗。
微波学习要点
第一章：绪论 1、 微波的定义2、 微波的特性：1）似光性、2）频率高、3）能穿透电离层、4）量子 特性。
第二章：传输线理论 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。
微波传 输线是一种分布参数电路，线上的电压和电流是时间和空间位置的二 元函数（不但是时间的函数，而且是地点的函数），它们沿线的变化 规律可由传输线方程来描述。
传输线方程是传输线理论中的基本方 程。
（1）长线定义（2）长线效应复习2、均匀无耗传输线方程 化，不会发生反射，没有障碍物，阻抗发生了变化，就会产生反射。
反射系数性质(1)反射系数的模是无耗 传输线系统的不变量：「(Z )|斗上1(2)反射系数呈周期性:②阻抗Z,z m ・g /2)=丨(z)负载阻抗 乙二U i /h 任意z 处输入阻抗 Z(z)二 u(z )/i(z)负载阻抗与任意点处阻抗之间关系：|z (z)=Z 0红B ota ^z ' 0Z^ jZ l tan 0z ‘ 阻抗的性质:|◊阻抗的模是变化的。
◊阻抗具有周期性，Z(z m g /2^Z(z)(1)(2) 2f 「2u = 0 dz 2d i : 2.A 」" u (z )= Ae"肚 + A 2e J ^L(z )二丄 @計隹一Ae j »L Z od I _ 均匀无耗传输线方程其解为:确定解的三种边界条件。
其参量为：Z Q =J — |为传输线的特性阻抗；为相移常数； 相速度（5）传输线的反射系数-和输入阻抗Z ①反射系数:负载反射与输入反射关系 |『（zTe 皿 结论：波反射取决于并且只取决于阻抗的变化有障碍物, 阻抗没变(3) (4) o cv ― —p :反射系数与波阻抗的关系：一買③反射系数与阻抗之间的关系 任意z •情况 任意z •情况乙-Z olZ i - Z o3、终端接的不同性质的负载，均匀无耗传输线有三种工作状态： (1) 当乙二Z o 时，传输线工作于行波状态。
微波基础知识..
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微波通信系统框图
信 源
信 源 编 码
发信 基带 处理
调 制
上 变 频
功 率 放 大
滤 波
天 馈 系 统 传输媒介
同步系统
收 信
信 源 解 码
收信 基带 处理
解 调
下 变 频
低 噪 声 放 大
滤 波
天 馈 系 统
第一章、微波基础知识
微波无线通信系统组成 1. 收发信机
2. 调制解调单元
3. 天馈系统 4. 各种不同的配置（1+0/N+1,同频/异频）
第一章、微波基础知识
传输速率及容量：
Line Rate (Mb/s)
2.048 8.192 16.384 34.368 51.84 155.52 622.08 2488.32 Sub-STM-1 STM-1 STM-4 STM-16
0.8 f I 10Fd / 10 f *d f
式中：Δf/f-两个频率之差与中心频率的比值。 公式中其它参数的取值范围如下： 2GHz≤f≤11GHz; 30km≤d≤70km; Δf/f≤5 ％. 超出这个范围将导致误差。该公式仅仅对于I≥5有效。
第一章、微波基础知识
副瓣
半功率角
侧视图
第一章、微波基础知识
Байду номын сангаас
微波传播自由空间损耗
可见频率提高一倍或距离增加一倍，自由 空间损耗都将增加6dB
第一章、微波基础知识
第一章、微波基础知识
如收发两点T、R相距d,另一动点P，并PT＋PR=d+nλ/2(λ为工作 波长)，此动点在平面上轨迹为一椭圆。它以TR为轴旋转就构成 一椭球，这椭球的内部空间称为第n菲涅尔区（Fn）。P点（椭 球上的动点）至TR垂直线段PO为路径TR上O点的第一菲涅尔半 径。当d及λ一定时，在同一路径TR不同点上，Fn的大小是不同 的，以路径中点的Fn最大。当n＝1时为第一菲涅尔区和第一菲 涅尔半径F1
微波知识点总结
微波知识点总结微波是一种电磁辐射波，其频率范围通常被定义为30GHz到300GHz之间。
微波技术在通信、雷达、天文学、材料处理和烹饪等领域有着广泛的应用。
本文将介绍微波的基本原理、特性、应用和安全注意事项。
一、微波的基本原理微波是一种电磁波，其频率高于无线电波和低于红外线波段。
微波的波长通常在1mm到1m之间，因此它们的波长比可见光长得多，而比无线电波短得多。
微波的产生主要有两种方式，一种是通过天线接收自然界中产生的微波，另一种是通过电子设备产生微波。
在接收自然界中产生的微波时，需要用到微波接收天线和微波接收机。
而在电子设备中产生微波时，则需要用到微波发射器。
微波的传播主要有两种方式，即自由空间传播和波导传播。
自由空间传播是微波通过空间传播，而波导传播则是微波通过波导进行传播。
自由空间传播适用于空间通信和雷达系统，而波导传播适用于微波通信和微波设备中的微波传输。
二、微波的特性1. 与电磁波的相互作用微波的传播特性主要受其频率和波长的影响。
由于微波的波长较短，它们可以更好地适应高频信号的传输，因此在通信和雷达系统中有着重要的应用。
2. 高频率微波的频率通常在30GHz到300GHz之间，因此它们具有较高的穿透能力和分辨率，可以用于无线通信、雷达探测和医学诊断等领域。
3. 衰减特性微波在大气中的传播会受到吸收、散射和折射等因素的影响，因此它们的传播距离比较有限。
此外，微波在大气中的传播过程中还会受到气候条件和大气层的影响，因此在无线通信和雷达系统中需要对其进行信号处理和校正。
4. 穿透性微波在一些特定的材料中具有较强的穿透能力，如玻璃、陶瓷和塑料等材料，因此它们可以被用于材料处理和医学成像中。
5. 辐射微波可以被用于辐射加热和干燥，其能量可以迅速转化为热能，因此在食品加热和化工生产中有着广泛的应用。
三、微波的应用1. 通信微波通信是一种通过微波进行传输的无线通信技术，其传输距离较远且传输速度快，因此在移动通信和卫星通信中有着广泛的应用。
微波的相关知识
微波的相关知识一、微波的产生微波能通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的器件来获得。
可以产生微波的器件有许多种，但主要分为两大类：半导体器件和电真空器件。
电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件，或称之为电子管。
在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控管、多腔速调管、微波三、四极管、行波管等。
在目前微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管。
二、微波的热效应微波对生物体的热效应是指由微波引起的生物组织或系统受热而对生物体产生的生理影响．热效应主要是生物体内有极分子在微波高频电场的作用下反复快速取向转动而摩擦生热；体内离子在微波作用下振动也会将振动能量转化为热量；一般分子也会吸收微波能量后使热运动能量增加．如果生物体组织吸收的微波能量较少，它可借助自身的热调节系统通过血循环将吸收的微波能量(热量)散发至全身或体外．如果微波功率很强，生物组织吸收的微波能量多于生物体所能散发的能量，则引起该部位体温升高．局部组织温度升高将产生一系列生理反应，如使局部血管扩张，并通过热调节系统使血循环加速，组织代谢增强，白细胞吞噬作用增强，促进病理产物的吸收和消散等．化学效应等．在微波电磁场的作用下，生物体内的一些分子将会产生变形和振动，使细胞膜功能受到影响，使细胞膜内外液体的电状况发生变化，引起生物作用的改变，进而可影响中枢神经系统等．微波干扰生物电(如心电、脑电、肌电、神经传导电位、细胞活动膜电位等)的节律，会导致心脏活动、脑神经活动及内分泌活动等一系列障碍．对微波的非热效应，人们还了解的不很多．当生物体受强功率微波照射时，热效应是主要的(一般认为，功率密度在在10mW／cm2者多产生微热效应．且频率越高产生热效应的阈强度越低)；长期的低功率密度(1 m W／cm2 以下)微波辐射主要引起非热效应．三、微波加热的原理微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。
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复习第一章：绪论1、微波的定义2、微波的特性：1) 似光性、2) 频率高、3) 能穿透电离层、4) 量子特性。
第二章：传输线理论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。
微波传输线是一种分布参数电路，线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数（不但是时间的函数，而且是地点的函数），它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。
传输线方程是传输线理论中的基本方程。
（1）长线定义（2）长线效应 2、均匀无耗传输线方程（1）均匀无耗传输线方程22222200d uu dzd i iββ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪ （2（3输线的特性阻抗；相移常数；相速度ΓZ阻抗没变传输线系统的不变量：（2）反射系数呈周期性：(/2)()g z m z λ''Γ+=Γ ②阻抗Z/l l lZ U I =负载阻抗()u(/()z Z z z i z ''''=任意处输入阻抗）000tan ()tan l l Z jZ z Z z Z Z jZ z ββ'+'='+负载阻抗与任意点处阻抗之间关系：。
◇阻抗具有周期性，(/2)()g Z z m Z z λ''+= ③反射系数与阻抗之间的关系0001()1()1()1()()()ll l l l l z z z Z z Z Z Z z Z z Z Z Z z Z z Z Z Z '''+Γ+Γ'=='-Γ-Γ'--'Γ=Γ='++任意 情况任意 情况3、终端接的不同性质的负载，均匀无耗传输线有三种工作状态： (1) 当0l Z Z =时，传输线工作于行波状态。
线上只有入射波存在，电压电流振幅不变，相位沿传播方向滞后；沿线的阻抗均等于特性阻抗；电磁能量全部被负载吸收。
(2) 当 0l Z jX =∞、和时，传输线工作于驻波状态。
线上入射波和反射波的振幅相等，驻波的波腹为入射波的两倍，波节为零；电压波腹点的阻抗为无限大，电压波节点的阻抗为零，沿线其余各点的阻抗均为纯电抗；没有电磁能量的传输，只有电磁能量的交换。
(3) 当l l l Z R jX =+时，传输线工作于行驻波状态。
行驻波的波腹小于两倍入射波，波节不为零；电压波腹点的阻抗为最大的纯电阻min 0/R Z ρ=，电压波节点的阻抗为最小的纯电阻 ；电磁能量一部分被负载吸收，另一部分被负载反射回去。
|()|||1l z 'Γ=Γ≤4.Γ，驻波比ρ它们之5、A 网络11121221212222U A U A I I A U A I =+⎧⎨=+⎩②A 网络性质级联性质:111[]NN i i N U U A I I =⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦∏ 对称性质:对称网络(例如，无耗传输线)，有1122A A = 无耗性质: 对于无耗网络，11221221,A ,A A A ∈∈纯实数纯虚数互易性质: ［A ］矩阵的行列式值等于1，即det[]1A = 阻抗变换性质: 11122122l in l A Z A Z A Z A +=+常用微波元件对应的A 矩阵（推导过程一定要会）λ阻抗变换器和分支匹配器(单分支g和双枝节)，单枝节较为重要，双枝节要了解。
7、Smith圆图：（1）阻抗圆图和导纳圆图是传输线进行阻抗计算和阻抗匹配的重要工具（利用Smith圆图解题一定要会，尤其课堂上例题和作业类型）（2）Smith圆图中各重要部分的含义（例如阻抗圆图中(0,0)点是什么点等）第三章：导波系统1、微波传输线是引导电磁波沿一定方向传输的系统，故又称作导波系统。
被传输的电磁波又称作导行波。
导行波一方面要满足麦克斯韦方程，另一方面又要满足导体或介质的边界条件；也就是说，麦克斯韦方程和边界条件决定了导行波在导波系统中的电磁场分布规律和传播特性。
2、导波系统中的电磁波按纵向场分量的有无，可分为TE波、TM波和TEM波三种类型。
前两种是色散波，一般只在金属波导管中传输；后一种是非色散波，一般在双导体系统中传输（什么类型的微波传输线传输什么类型的波要清楚）。
只有当电磁波的波长或频率满足条件或时，才能在导波系统中传输，否则被截止（注意作业中2c c k πλ==。
3、导波系统中场结构必须满足下列规则：电力线一定与磁力线相互垂直，两者与传播方向满足右手螺旋法则；在导波系统的金属壁上只有电场的法向分量和磁场的切向分量；电力线一定是封闭曲线。
4、本章主要讨论了矩形波导、圆波导、同轴线、带状线和微带线等常用的微波传输线。
其中矩形波导、圆波导和同轴线易采用场解法来分析其场分布和传输特性；带状线利用传输线理论分析其传输特性；而微带线则采用准静态分析法来分析其传输特性。
5、各类传输线内传输的主模及其截止波长和单模传输条件列表如下：重点掌握矩形波导、圆波导和同轴线，带状线主模要知道。
对于TE10模需要掌握：场分布（能够画出场分布）；10TE 波的功率和最大容量；10TE 波的内壁电流（能够画出内壁电流分布）；10TE 波的衰减。
第四章 微波元件与网络分析微波系统包括均匀传输线和微波元件两大部分。
均匀传输线可等效为平行双线；微波元件可等效为网络。
然后利用微波网络理论，可对任何一个复杂微波系统进行研究。
1、什么是元件任何能够发挥特殊功能．．的微波结构，微波元件的主要研究方法是网络法．．．。
．根据网络外接传输线的路数，来定义微波网络端口的个数。
微波网络按端口个数一般分为：二端口网络和多端口网络(如三端口网络、四端口网络等)。
2、双端口S 网络S 网络与A 网络的不同：S 网络强调对称．．，A 网络强调传输．．。
S 网络矩阵（双端口为例）第写成线性关系：111121221222b s s a b s s a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦11s 是端口2匹配时端口1的反射系数。
12s 是端口1匹配，端口2到1的传输系数。
对于互易网络：1221=S S对于对称网络：11221221=,=S S S S对于无耗网络：[][]S S I +=由这三种网络推导出来的一些性质，包括无耗网络的行列式[]()1122det j S e ϕϕ+=，无耗网络的似对称性11221122||||S S S S =≠，。
无耗网络中似互易性12211221||||S S S S =≠，但等，简单的证明过程注意一下。
反射系数变换定理：122111221Lin LS S S S ΓΓ=+-Γ2b （2端口的输出）与1a 的相位差，即()212221arg 10arg L L S S S θθ⎛⎫=⎪-Γ⎝⎭Γ==当时，即插入相移就是网络传输系数的辐角。
网络输入的驻波比。
此时，由于0L Γ=，可知S Γ=，因此，插入主波比：0L P 与网络插入后负载吸收功率L P 之比的分贝数22222221in1110lg1I L Lg g S L S -Γ-ΓΓ=-ΓΓ对于双端口源和负载都匹配的情况：1,0g L g L Z Z ==Γ=Γ=221110lgI L S =插入衰减I L是衡量网络插入前后源和负载匹配情况的改善程度。
000I I I L L L >=<：网络插入后负载吸收功率小于插入前负载吸收功率。
即网络插入后，匹配情况变坏。
：表明网络插入前、后负载吸收功率相等，匹配网络状况没有改善。
：表明网络插入后负载吸收功率大于网络插入前负载吸收功率，即网络插入后，匹配性能得到改善。
无耗网络匹配定理课堂【例1】的结论：传输线的[S]矩阵课堂【例2】的结论：串联阻抗Z 的[S]课堂【例3】的结论：并联导纳（导纳就是并联电阻，Y R=）的S矩阵3、双口元件（1）双口元件的分类：方向变换元件，功能变换元件和波型变换元件。
（2）需要知道几种典型的双口元件是什么。
例如：拐角网络分析，相移器和衰减器，膜片，隔离器（重点关注一下） 4、单口元件和多口元件 （1）单口元件： 三种单口元件：（2）多口元件多口元件对应多端口网络：1111211221222212 n nn n n nn n b S S S a b S S S a b S S S a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦多端口网络性质：如果端口i 和端口j 和差、环形、耦合。
三口网络的一般性质：三口无耗互易网：[定理］无耗互易三端口网络的三个端口不可能同时匹配（证明过程要知道）三口无耗非互易网：两种典型的环行器要知道环行器用作隔离器的基本原理。
分路、和差元件：（E 面T 元件和H 面T 元件分别对应串联和并联，注意两者在什么情况下输出最大，什么情况下无输出） 四口网络和四口元件 定向耦合网有几个性质：定向耦合器是无耗互易网络每对端口相互隔离，即12340S S ==有一对端口是匹配的，假设11220S S ==14S 代表主线，主线的波和耦合支路的波一定要相差90度，因此称为090定向耦合器。
如果定向耦合了，一定相差090，只有相差090，才不会到②支路去。
理想定向耦合器，13S 和14S 相差090。
Case 1全对称定向耦合器（1）什么叫全对称定向耦合？11223344122134431331244214412332S S S S S S S S S S S S S S S S ===⎧⎪===⎪⎨===⎪⎪===⎩此时可得S 散射参数矩阵11121314121114131314111214131211[]S S S S S S S S S S S S S S S S S ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦（2）无耗条件222211121314****1112121113141413****1113121413111412****1114121313121411||||||||1012013014S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S ⎧+++=⇒⎪+++=⨯⎪⎨+++=⨯⎪⎪+++=⨯⎩模条件 0131490αα-=±，此结论说明090和隔离密切相关。
Case 2 3dB 桥有主路，有副路，主路和副路能量一样大（主副路等幅，即1314||||S S =）。
谈到的定向耦合器，谈到了几个指标：1a 2b 4P1与隔离端的输出功率P4之比，1222112222122110lg 11=,=2211=10lg 10log ||P I P P a P b I S S ==由于因此 因此得到一个最重要测量公式：210131412|cos()|2||210IS θθ--≈=⨯ 隔离度与主波副波的相差相位有关，一般主波和副波相差090，叫090定向耦合器。