微波技术历史发展回顾
微波技术 发展史
微波技术发展史微波技术是一种重要的无线通信技术，也是无线电通信领域的重要组成部分。
其发展历史可以追溯到20世纪初。
以下是微波技术发展史的大致概述：一、早期发展20世纪初，人们开始研究电磁波的性质和应用。
在无线电通信领域，人们发现了与长波、中波和短波不同的一类电磁波，这就是微波。
微波的频率范围一般被定义为300MHz 到300GHz。
在早期，微波技术主要应用于雷达系统和通信系统中。
二、第二次世界大战期间的发展第二次世界大战期间，微波技术得到了迅速的发展。
各国都投入大量资源用于发展雷达系统和通信系统，这推动了微波技术的快速发展。
微波技术在军事领域的应用成为了当时的焦点，不仅促进了技术的突破，也对后来的民用领域产生了影响。
三、民用领域的发展二战结束后，微波技术得到了广泛的民用应用。
无线通信系统、卫星通信系统、微波炉等产品的问世，使微波技术成为了现代通信和生活的重要组成部分。
微波技术的进步也带动了其他领域技术的发展，如微波集成电路、微波天线等新技术的涌现。
四、数字技术的应用随着数字技术的迅速发展，微波技术也得到了极大的推动。
数字通信系统、卫星导航系统、雷达监测系统等都广泛应用了微波技术。
微波技术开始向更高频段扩展，如毫米波通信、太赫兹技术等，为通信系统的容量和速率提供了更多的可能。
五、未来发展趋势未来，随着5G、6G等新一代通信系统的广泛应用，微波技术将继续发挥着重要作用。
人工智能、物联网等新技术的发展也将为微波技术的应用带来新的挑战和机遇。
在宇宙探索、地球监测等领域，微波技术也将继续发挥着重要作用。
微波技术经历了近一个世纪的发展，已经成为了现代通信、雷达、生活电器等领域的重要技术。
它的发展历程充满着技术突破和创新，为人类社会的进步做出了重要贡献。
随着技术的不断进步，微波技术在未来的应用领域将会更加广泛，为人类社会带来更多的便利和可能。
微波技术的发展与应用
微波技术的发展与应用微波是指波长在1mm～1000mm、频率在300MHz～300GHz范围之间的电磁波，因为它的波长与长波、中波与短波相比来说，要“微小”得多，所以它也就得名为“微波”了。
微波有着不同于其他波段的重要特点，它自被人类发现以来，就不断地得到发展和应用。
19世纪末，人们已经知道了超高频的许多特性，赫兹用火花振荡得到了微波信号，并对其进行了研究。
但赫兹本人并没有想到将这种电磁波用于通信，他的实验仅证实了麦克斯韦的一个预言──电磁波的存在。
20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展，1936年4月美国科学家South Worth用直径为12．5cm青铜管将9cm的电磁波传输了260m远，波导传输实验的成功激励了当时的研究者，因为它证实了麦克斯韦的另一个预言──电磁波可以在空心的金属管中传输，因此在第二次世界大战中微波技术的应用就成了一个热门的课题。
战争的需要，促进了微波技术的发展，而电磁波在波导中传输的成功，又提供了一个有效的能量传输设备，微波电真空振荡器及微波器件的发展十分迅速。
在1943年终于制造出了第一台微波雷达，工作波长在10cm。
在第二次世界大战期间，由于迫切需要能够对敌机及舰船进行探测定位的高分辨率雷达，大大促进了微波技术的发展。
第二次世界大战后，微波技术进一步迅速发展，不仅系统研究了微波技术的传输理论，而且向着多方面的应用发展，并且一直在不断地完善。
我国开始研究和利用微波技术是在20世纪70年代初期，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，为微波技术的应用提供了先决条件。
20世纪80年代，我国开始生产微波炉，到目前为止，已经发展有家用微波炉、工业微波炉等系列产品，产品质量接近或达到世界先进水平。
随着科学技术的迅猛发展，微波技术的研究向着更高频段──毫米波段和亚毫米波段发展。
一、微波的特性一是似光性。
微波波长非常小，当微波照射到某些物体上时，将产生显著的反射和折射，就和光线的反、折射一样。
微波知识培训(1)
终端站：处于微波线路的两端或分支线路终点。它只对一个方向收信和发信。 终端站可以上下所有的支路信号，并可以作为监控系统的集中监视站或主站。 中间站：处于线路中间，只完成微波信号的放大和转发，不上下话路。设备比较简单。 再生中继站：处于线路中间，可以在本站上下部分支路。还可沟通干线上两方向间的通信。可作监控系统的主站或受控站。 再生中继站只能采用基带中继方式。 枢纽站：处于干线上，完成数个方向的通信任务，可以上下全部或部分支路信号。 监控系统中，枢纽站一般作为主站
微波的定义
微波Microwave: 微波是一种电磁波，微波射频为300MHz～300GHz，是全部电磁波频谱的一个有限频段。 微波一般称为厘米波。 根据微波传播的特点，可视其为平面波。 平面波沿传播方向是没有电场和磁场纵向分量的，所以称为横电磁波，记为TEM波。有时我们把这种电磁波简称为电波。
微波频率划分
微波设备由室内单元 (IDU)、室外单元 (ODU)、 网管系统、同轴电缆和天线组成
一跳系统之间的通信
IDU的作用
IDU主要把业务数据、辅助数据、网管及交换数据按一 定数据格式复接成帧，传给调制解调模块，调制解调模 块再完成基带调制解调、中频变频等功能。
行业内其他厂家的IDU构架
IDU 610
但微波也存在着相应的缺点：应具备视距传输条件，两站之间传输的距离不是很远；频率必须申请；通信质量受环境的影响较大；通信容量不能做到很大。
光纤、微波传输方式比较
光 纤
微 波
传输媒介
光纤
自由空间
抗自然灾害能力
弱
强
灵活性
较低
高
建设费用
高
低
建设周期
长
短
传输速率
微波技术发展及应用综述
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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微波技术的发展及其应用研究
微波技术的发展及其应用研究章节1：前言微波技术是一种高频电磁波技术，它的应用涉及到领域广泛，如通信、雷达、医疗、水利、军事等。
自20世纪50年代微波技术开始进入实用化阶段，随着科学技术的发展，在微波技术的各个领域中，一系列优秀的创新性强、应用性强的新技术、新装备、新产品不断涌现，今天的微波技术已然成长为一种非常成熟的技术。
章节2：微波技术的发展历程微波技术最初是在19世纪末期被理论家们研究发现，20世纪初期在实践应用方面得到了提高。
而20世纪50年代，美国等国家成功研制出了微波电子管、半导体微波器件，这使得微波技术迅速发展并得到广泛应用。
到了70年代后期，微波技术进入一个成熟发展的阶段，在领域的广泛应用中，成就了许多重大突破，其中以行业发展为代表的通信领域，做出了很多优秀的成果贡献。
到了21世纪，微波技术得以进一步完善，形成了新的应用领域，如无线电频段、毫米波频段、纳微波领域等等，成为了在各个行业中不可或缺的技术。
章节3：微波技术在通信领域的应用研究作为微波技术的最大应用领域，通信领域中微波技术的研究和应用也越来越成熟。
我们可以从各种不同类型的整机装备、芯片和器件等方面来深入了解微波技术在通信领域的应用。
首先，移动通信是广大民众非常熟悉的一种通讯方式，而微波技术在该领域中更是发挥着重要作用。
通过微波技术，不仅能使信号更稳定，更有效地传送，而且能缩短通信时间，增强带宽，提高通信质量等。
如4G、5G移动通信装备中的小型基站采用的就是微波技术，来支撑这一高速、高清的通信需求。
再来看卫星通信，卫星通信是一种不受地理位置、时间、地形等限制的远距离通信方式。
而卫星通信的成功离不开微波技术的应用，如雷达跟踪系统、定向天线等，它们都依赖于微波电子系统、微波传输系统等用于实现卫星通信的核心技术。
章节4：微波技术在其他领域的应用研究除了通信领域，微波技术在许多其他领域上也有很广泛的应用。
在水利领域，通过微波感知仪器设备实现对蒸发过程的长期观测、水库水位测量、水质分析等，都能够实时获取数据，为水资源管理提供了有力支持。
微波技术发展与前景展望
微波技术发展与前景展望1、引言微波技术是近一个世纪以来最重要的科学技术之一，从雷达到广播电视、无线电通信再到微波炉，其波长约在１米到１毫米之间,可被进一步细分为分米波，厘米波和毫米波.随着现代微波技术的发展，波长在１毫米以下的亚毫米波也被视为微波的范畴,这相当于把微波的频率范围进一步扩大到更高的频率。
因此，有的文献里也把微波的频率范围定义为300MHZ－3000GHZ.本文介绍了微波技术的发展以及在各个领域中的应用，并对微波技术未来的发展方向进行了讨论。
2、微波技术发展简史从19世纪末德国物理学家赫兹发现并用实验证明了电磁波的存在后,对电磁波的研究便迅速展开。
对微波直到20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展。
到了20世纪30年代,高频率的超外差接受器和半导体混频器的出现为微波技术的进一步发展提供了条件，使得微波技术的发展取得的一定的进步。
我国开始研究和利用微波技术是在20世纪70年代初期，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,为微波技术的应用提供了先决条件.20世纪80年代，我国开始生产微波炉,到目前为止，已经发展有家用微波炉、工业微波炉等系列产品,产品质量接近或达到世界先进水平。
随着科学技术的迅猛发展，微波技术的研究向着更高频段──毫米波段和亚毫米波段发展。
3、微波技术发展现状和未来趋势进入21世纪，微波技术继续在广播、有线电视、电话和无线通信领域发挥着巨大的作用，在其他领域如计算机网络等应用中也崭露头角.在广播电视方面，当前广播电视节目制作逐步走向数字化。
在通信领域,微波与卫星和光缆并列为现代通信传输的三大支柱。
微波通信可作为干线光纤传输的备份及补充，解决城区内铺设有线资源困难的问题。
此外，诸如微波单片集成、全数字化处理、数字专用集成电路等提高可靠性及降低成本的技术也需要进一步的研究。
3。
1 太赫兹波的应用太赫兹时域光谱技术是国际上近年来发展起来的研究技术。
一文读懂微波通信
⼀⽂读懂微波通信今天带⼤家了解⼀下微波通信，关于微波通信历史也⽐较悠久，⾃微波通信技术问世以来，作为微波频段信号通过地⾯视距信息传播的⼀种⽆线⼿段，经历了由模拟到数字的转变。
1.微波通信发展简史1931年在英国多佛与法国加莱之间建起世界上第⼀条微波通信电路，第⼆次世界⼤战后，微波接⼒通信得到迅速发展。
1947年，著名的美国贝尔实验室在纽约和波⼠顿之间，建⽴了世界上第⼀条模拟微波通信线路。
1980年以前，模拟微波在通信中⼀直占据统治地位。
1990年开始，数字微波技术发展迅猛。
除了技术进步的原因以外，数字信号保持优良信噪⽐的长距离传输能⼒起到很关键的推动作⽤。
我国的微波通信研究启动⽐较晚，开始于60年代。
与此同时，模拟微波逐渐被淘汰，⼈类逐渐进⼊了数字微波通信时代。
我国最早的城市间的电视节⽬依靠的就是模拟微波传输信道传输的。
70年代研制出中⼩容量数字微波设备，翻开了微波数字化改造的序幕。
80年代后期，SDH 数字微波研制成功，出现Nx155MB⼤容量数字微波系统。
80年代后期⾄本世纪初期，SDH在传输系统中占据统治地位，微波通信技术发展⾮常迅速，⽬前微波通信技术也和有线通信技术⼀样，进⼊了IP时代。
⽬前，虽然还是以光纤通信为主的有线传输占据主导，但是在⼀些特殊场景下，我们仍然离不开微波通信⽅式。
例如偏远⼭区，布设有线传输难度太⼤或成本过⾼，⼜或者发⽣⾃然灾害、地震等，光纤传输遭到损坏。
相对光纤通信来说，微波通信仍然具有很多⽆法替代的优势，例如成本低，抗灾害能⼒强等。
以上就是微波通信的发展简史及微波的，下⾯我们重点了解⼀下微波通信的相关技术。
2.微波通信⼏个基本概念我们通常说有三⼤传输系统：光纤通信、微波通信、卫星通信。
实际上，卫星通信也是微波通信的⼀种。
通俗的讲电磁波通信，主要分为⼴播⽅式和点对点⽅式，微波通信属于点对点⽅式。
微波通信为什么要采⽤点对点⽅式？这主要是由微波的⾃⾝特性决定的。
⼤家应该都知道，微波的频率⽐较⾼，波长短，绕射能⼒很差，穿透⼒很差，在地表传输时，衰减很⼤，传输距离短。
微波技术的发展和应用
电子干扰
主动干扰
抗干扰 其它干扰
③ 微波的其他应用
微波成像、遥感
环境应用：沙子潮湿的测量、 海洋表面的风速、洪水绘图、 大气层温度的轮廓、雪层/ 冰层的测绘等。
军事应用：目标检 测、监视、目标确 认、绘图等
天文学应用：行星绘图、银河星系射 电噪声目标的测绘、太阳辐射测绘、 宇宙黑体辐射的测量等。
3. 在微波能方面的应用源
加热
处理（快 速均匀）
消毒（杀 虫灭菌）
微 微波能量传递 波
弹
4. 在生物医学方面的应用 诊断：（磁共振）
热效应：微波理疗、组织固定。 治疗
非热效应：免疫组织化学和免疫细胞化学研究。
交叉学科
微波物理
微波化学
微波吸收光谱学
微波等离子体化学
5. 在科学研究方面的应用
微波可以作为科学研究的一种重要手段。根据各种物质对 微波吸收的不同，可以用来研究物质的内部结构；利用大气 对微波的吸收和反射特性，来观察气象的变化；在射电天文 学中，利用微波作为一种观测手段，可以发现新的星体。 在 生物医学方面的应用
短波通信就是利用了天波，它可实现远距离通信，但不够 稳定，因为电离层的密度和高度随季节，昼夜以及太阳的活 动而变化。 到了超短波和微波波段，地波的衰减更大，已无法利用。 同时，这个波段的电磁波一般不能被电离层折射返回地面， 它能穿过电离层，因此不能采用天波的传播方式。
超短波和微波只能在视距内沿直线传播，并能穿过电离层 到达外层空间(视距传播)，这种传播称为空间波。
1901年马可尼使用800KHz中波信号进行了从英国到北美纽 芬兰的世界上第一次横跨大西洋的无线电波的通信试验，从此， 在自由空间中飞翔的电波替代了信鸽。
20世纪20年代初：短波通信
微波技术的发展历程及其应用
微波技术的发展历程及其应用随着科技的不断发展，微波技术也日益成为人们生活和生产中不可或缺的一部分。
它主要是利用微波电磁波的特性来完成信号传输和信息处理等功能。
如今，微波技术已广泛涉及到通信、雷达、地质勘探、医疗、卫星导航等众多领域。
接下来，我们就来一起看看微波技术的发展历程及其应用。
一、微波技术的发展历程微波技术的发展始于二十世纪初期。
1918年，英国电子工程师琼斯首次提出了“微波”的概念。
然而，真正促进微波技术发展的是第二次世界大战期间的雷达技术。
当时，雷达技术的出现被誉为“第二次世界大战的关键武器”。
雷达技术和微波技术密不可分，因为雷达技术的实现离不开微波技术的发展。
从20世纪50年代开始，微波技术得到了广泛的应用，从而进一步促进了微波技术的发展。
60年代，卫星通讯技术的出现也为微波技术的应用带来了新的突破。
70年代，微波技术的应用范围进一步扩大，已经不仅仅应用于通讯和雷达等方面，也应用到了工业、医疗、科研等众多领域。
二、微波技术的应用1.雷达雷达是一种用于探测和测量目标物体的仪器。
它主要利用了微波技术的特性，通过发射微波电磁波到目标物体并接收目标物体反射回来的电磁波，从而得出目标物体的位置、速度、大小等信息。
雷达技术主要应用在军事、航空、航天等领域。
2.卫星通讯卫星通讯是指利用卫星作为信号中转站来传输信息、语音和数据等形式的通讯。
微波技术在卫星通讯中扮演重要角色，因为卫星通讯主要是通过微波电磁波来传输信号和数据的。
卫星通讯技术的应用已经极大地拓展了人们的通讯范围，并给人们带来了更加便利的通讯方式。
3.医疗微波技术在医疗方面的应用主要集中在诊断和治疗上。
其中，微波扫描技术主要用于检测人体肿瘤、甲状腺结节、恶性肿瘤等疾病。
微波治疗技术主要用于肌肉损伤，如肌肉拉伤、撕裂、疼痛等。
在医疗上的应用，使得微波技术更加贴近人民生活，也为人们提供了更加方便、快捷、无创的诊断和治疗方式。
4.物联网物联网是指一种庞大的网络体系，可以连接多种设备并实现智能管理。
微波历史
•1941年12月7日晨，位于夏威夷瓦胡岛北部山头上的防空警 戒雷达站中的两名士兵，于7时2分看到荧光屏上有一群亮 点；他们测量了距离——不到250km，方位是北偏东3度。7 时25分，距离缩短到100km。到7时39分，由于距离太近， 显示器上看不到日本飞机了。7时53分，日本指挥官从高空 轰炸机上用无线电发出了“虎、虎、虎”信号，表示突袭 成功。……美国人虽有了雷达，却因高级官员的糊涂麻痹 而遭受沉重打击。……第二次世界大战中，雷达的应用遍 及陆地、海上、空中，对微波工业是极大的刺激和推动。 仅就美国而言，到1945年微波与雷达工业的规模已超过了 战前的汽车工业。
•磁控管（Magnetron）的发明和发展具有更大意义。1921年， A W．Hull在（（Phys．Rev．》杂志上最早对此作了探讨。 1924年，在德国和捷克也有入作了些研究。1936年6月，我国 学者曾ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ抡教授率北京大学参观团访日，曾去大版帝国大学 理学部参观，看到了日本Cobe教授研制的磁控管，能产生的 最短波长是6cm。
•也是在1938年，美国斯坦福大学（University of Stanford）的 W．W．Hansen教授发表了关于谐振腔（当时叫Rumbatron） 的想法。并且，他指导Varian兄弟（R．Varian和S．Varian） 利用谐振腔对电子束进行速度调制，从而发明了双腔速调管 （Klystron），解决了在厘米波段产生小功率振荡的问题。
•美国贝尔研究所（BTL）的G．C．Southworth，早在1920年 就仔细观察了水槽中的波，思考了导波问题。1931年他进行了 高频实验。1933年，在美国有波长15cm的信号源可用了，他加 紧了实验波导线的建设。1936年3月，他宣布波导传输实验成 功——实验线路长260m，是直径12.5cm的圆形青铜管，传输 的波长是9cm。1938年2月1日，美国IRE举行了关干波导的学 术报告会，表演了四种重要的模式。2月2日，IRE又举行了关 于喇叭天线（由波导开口逐步扩大而成）的报告和演示会，自 此以后，微波（Microwaves）成为一个热门话题。1938年，美 籍华入朱兰成（L．J．Chu）在（Jour．Appl．Phys．）杂志 上发表了题为“椭圆形中空金属管子里的电磁波”的文章，是 关于椭圆波导的第一篇论文。今天，椭圆波导已广泛应用在微 波中继站、卫星地球站等领域。
高功率微波发展历程
高功率微波发展历程
微波技术是一种基于电磁辐射的通信和能量传输技术，其波长范围较短，频率范围较高。
高功率微波（High Power Microwaves，HPMs）发展的历程可以追溯到上世纪40年代。
1940年代和1950年代，高功率微波的研究主要集中在军事领域。
研究人员开始利用微波辐射来干扰或破坏敌方通信和雷达设备。
这些早期的高功率微波设备采用的是行波管和磁控管等电子管器件，信号功率较低，体积庞大。
1960年代到1970年代，随着晶体管的发展，微波电子学取得
了重大突破。
发射功率得到提高，设备逐渐趋于小型化，可靠性也得到了改善。
这一时期，高功率微波的应用范围扩大到雷达干扰、高功率微波炸弹等领域。
1980年代，随着脉冲功率技术的进一步发展，高功率微波的
威力和效率得到了显著提升。
研究重点逐渐转移到了民用领域。
高功率微波开始应用于飞机和导弹的电子干扰系统、工业加热、环境改良、医学治疗和食品加工等方面。
1990年代至今，高功率微波技术不断完善和发展。
新材料、
新组件和新技术的引入使得高功率微波的体积进一步缩小，功率得到进一步提高，设备的可靠性和稳定性也得到了加强。
现代高功率微波设备已经应用于雷达干扰、隐身战机探测、地面导弹防御、无人机干扰等领域。
总体上说，高功率微波的发展历程经历了从早期军事应用到现
代军民两用应用的转变。
随着技术的不断进步和应用领域的扩大，高功率微波在通信、能量传输、干扰系统和工业等领域都有着广阔的应用前景。
微波通讯技术的发展与应用
微波通讯技术的发展与应用一. 微波通讯技术的发展历程微波通信是指利用微波进行通信的一种技术，它是20世纪50年代出现的。
微波通信具有传输速度快、传输距离远、传输质量高等优点，因此被广泛应用于军事通信、卫星通信、移动通信等领域。
20世纪20年代，美国发明了一种叫做“太阳能电视”的系统，利用微波传送图像。
这是世界上第一个微波通信系统。
20世纪30年代，探测太空的雷达产生了大量的微波技术和应用。
20世纪50年代，美国利用微波技术成功地发射了第一颗人造卫星。
此后，微波通信技术快速发展，应用领域不断拓展。
二. 微波通讯技术的分类微波通信技术可以根据频率、传输距离、传输速度等多个因素分为不同类型。
1. 根据频率的不同，微波通信分为X波段、Ku波段、Ka 波段和C波段等。
这些不同的频段在不同领域中都有其独特的应用。
2. 根据传输距离的不同，微波通信可以分为近距离通信和远距离通信。
例如，近距离通信可以用于移动通信中的红外线通信，而远距离通信则可以用于卫星通信中的微波通信。
3. 根据传输速度的不同，微波通信可以分为常速通信和非常速通信。
常速通信指的是传输速度相对固定，而非常速通信则指的是可以适应速度快慢变化的通信。
三. 微波通讯技术的应用领域微波通信技术的应用领域非常广泛，下面介绍几个主要的应用领域。
1. 军事通信：军事通信需要高保密性和高可靠性，微波通信具有这些优点。
因此，微波通信被广泛应用于军事通信领域。
2. 卫星通信：微波通信是卫星通信的核心技术，所有的卫星通信都依赖于微波通信技术。
3. 移动通信：微波通信技术被广泛应用于移动通信中，如手机通信、局域网通信等。
4. 雷达技术：雷达技术是一种利用微波进行探测的技术，广泛应用于航空领域、军事领域、气象领域等。
5. 无线电视：微波通信技术可以用于无线电视的传输。
例如，美国的Cavalier宽带系统就是一种利用微波技术进行无线电视传输的系统。
四. 微波通讯技术的未来发展微波通信技术在过去几十年取得了巨大的进展，但是它的未来发展仍然不确定。
微波通信技术研究
微波通信技术研究一、微波通信技术概述微波通信技术是指利用一定的天线系统将高频带宽的无线信号进行传递、接收和处理的技术手段。
主要部件包括天线、收发信机、信道、计算机等。
微波通信技术具有传输速度快、抗干扰性强等特点，被广泛应用于军事通信、卫星通信、移动通信、卫星导航、雷达和广播电视等领域。
二、微波通信技术的发展历程微波通信技术起源于20世纪初期，1921年美国广播公司首次使用微波通信技术进行广播节目的传输。
20世纪50年代末期，微波通信技术大规模应用于国防领域，加速了该技术的发展。
1962年，由美国研制的第一颗通信型卫星发射成功，标志着微波通信技术进入了卫星通信时代。
1973年，移动通信概念出现，微波通信技术又再次得到推广应用。
近年来，微波通信技术的发展与卫星导航、雷达等技术的发展相互促进，诸多新技术得到了广泛应用。
三、微波通信技术的基本原理与应用微波通信技术是利用一定的微波信号进行通信的一种技术方式。
微波通信技术的基本原理是将高频信号传输到远处。
传输距离的远近受到带宽、频率、传输方式、传输媒介和天线等因素的制约。
一般情况下，微波通信技术的传输距离在几公里至数百公里之间。
微波通信技术有着广泛的应用领域，如卫星通信、雷达探测、航空管制、广播电视等。
针对不同应用领域的需求，微波通信技术可以进行不同的优化设计，提高其传输距离，提高信号的稳定性等。
四、微波通信技术的发展趋势微波通信技术在应用领域不断拓展与创新，发展趋势得到了各方的关注。
首先，微波通信技术将应用于城市化进程的推动中，提高城市信息化建设和智慧城市建设的标准与质量。
其次，微波通信技术在卫星导航、广播电视、移动通信等领域的应用需求将不断加强，相关技术的发展也将不断提升。
再次，微波通信技术将应用于智能家居、物联网等新兴领域，推动其技术与应用的创新与进步。
总的来说，微波通信技术的良好发展前景将得到不断的拓展和应用，对于相关领域的发展与进步，将会起到重要的推动和促进作用。
微波技术 发展史
微波技术发展史
微波技术的发展历史可以追溯到20世纪初。
以下是其发展的主要阶段：
- 20世纪40年代到50年代：产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信，成为长距离大容量地面干线无线传输的主要手段，模拟调频传输容量高达2700路，也可以同时传输高质量的彩色电视。
- 20世纪80年代中期以来：随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现以及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制与检测技术的发展，使数字微波传输产生了革命性的变化。
特别是高速多状态自适应编码调制解调技术与信号处理及信号检测技术的迅速发展，对卫星通信、移动通信、全数字HDTV传输、通用高速有线/无线的接入，乃至高质量的磁性记录等诸多领域的信号设计和信号的处理应用，起到了重要的作用。
在当今世界的通信革命中，微波通信仍是最有发展前景的通信手段之一。
微波技术4
3
3.1 TEM,TE和TM波的广义解 E ( x, y, z ) = e ( x, y ) + zez ( x, y ) e − j β z TEM,TE和TM波的广义解 ˆ 无源Maxwell方程 无源Maxwell方程： 方程：
∂Ez ∂y + j β E y = − jωµ H x − j β H − ∂H z = jωε E x y ∂x
e ( x, y ) , h ( x, y ) 为横向场
ez ( x, y ) , hz ( x, y ) 为纵向场
e − j β z ：正向传播
如有损耗： j β 如有损耗：
→ α + jβ
2
Microwave Engineering 3. Transmission lines and waveguides
Microwave Engineering 3. Transmission lines and waveguides
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3.1 TEM,TE和TM波的广义解 TEM,TE和TM波的广义解 TE模(Ez=0, Hz≠0) TE模
− j ∂Ez ∂H z Ex = 2 β + ωµ kc ∂x ∂y ∂Ez ∂H z j + ωµ Ey = 2 −β kc ∂y ∂x ∂Ez ∂H z j H x = 2 ωε −β kc ∂y ∂x −j ∂Ez ∂H z H y = 2 ωε +β kc ∂x ∂y
波导是早期微波工程的里程碑： 波导是早期微波工程的里程碑： 历史： 历史： 1893年 Heaviside曾考虑过中空的金属管传输电磁波的可能性 1893年 Heaviside曾考虑过中空的金属管传输电磁波的可能性，但是他坚 曾考虑过中空的金属管传输电磁波的可能性， 信必须有双导体系统才能完成，因此他放弃了这个思路。 信必须有双导体系统才能完成，因此他放弃了这个思路。 1897年 Rayleigh利用圆形口径的波导建模 数学推导了传播公式， 1897年 Rayleigh利用圆形口径的波导建模，数学推导了传播公式，证实 利用圆形口径的波导建模， (1)可以传播; (2) 存在TE和TM模式，但数目有限；(3)存在截止频 (1)可以传播 可以传播; 存在TE和TM模式 但数目有限；(3)存在截止频 模式， 这些东西都是理论推导，缺乏实验支持。 率。这些东西都是理论推导，缺乏实验支持。 1936年 1936年 George C. 和 W. L. Barrow （MIT）各自独立完成波导实验。 MIT）各自独立完成波导实验。 几种典型导波结构的优点与不足： 几种典型导波结构的优点与不足： 波导：高能量，低损耗，体积大，费用高， 波导：高能量，低损耗，体积大，费用高，价格贵 同轴线：宽频带，便于测试，但可调节参量较少， 同轴线：宽频带，便于测试，但可调节参量较少，难于制造复杂器件 平面传输线(带状线，微带线，槽线，共面波导) 结构紧凑，低成本， 平面传输线(带状线，微带线，槽线，共面波导)：结构紧凑，低成本， 易集成。 易集成。 传输特点： 传输特点： 1、传输线为代表的多导体系统：传输TEM模或者准TEM模 传输线为代表的多导体系统：传输TEM模或者准 模或者准TEM模 2、波导为代表的单个导体系统：TE或TM模(并非唯一的分类方式) 波导为代表的单个导体系统：TE或TM模 并非唯一的分类方式)
微波无线电能传输的发展史
微波无线电能传输的发展史1.1微波无线电能传输的发展史微波无线电能传输技术(Wireless Power transmission, WPT)是将电能转化为微波，让微波在自由空间中传送到目标位置，再经整流，转化成直流电能，提供直流供电。
其发展起源于19世纪末，Heinrich Herz于1888年首次演示了500MHz脉冲能量的产生和传输。
他的实验对于认识和证明Maxwell方程中体现的电磁波理论有重要的意义，但由于当时缺乏能够将微波能转变成直流电的装置而未能实现，Herz并未想到此项技术在后来可以用于电力传输。
随后，世界上首次完整的微波能量传输系统的实验完成于1963年，在这个实验中，直流电被转化成400瓦特频率为2. 45GHz的微波，再通过一个直径为2.8米的椭圆形反射镜聚焦至7.4米外的椭圆接收器的焦点并被接收，收集到的微波能量再被转换成104瓦特的直流电，总的传输效率(直流一直流)达到了13%-15%，但尽管此实验中将微波转换成直流电的装置达到了50%的效率，它的使用寿命相当短，并不适合于实际应用。
图1. 1微波供电直升飞机简图在1964年，Raytheon公司进行了微波供电直升飞机实验，如图1.1所示。
系统的接收端采用了一种新的微波—直流电转换器件一一硅整流二极管天线，其原理是将接收天线划分成小的区域，每个区域天线收集微波能量，用整流二极管将其转换成直流电。
在接下来的几十年里，重量更轻，输出功率更大的硅整流二极管天线被不断研制出来，接收端微波一直流转换效率也大大提高了。
1975年，微波能量传输系统的传输总效率提高到了54%，其直流输出功率为495瓦特，频率2446MHz。
同年，在Mojay 沙漠进行的微波成形束能量传输实验，频率为2388MHz的微波能量有84%被硅整流天线阵列接收并转换为30KW的直流能量，用来点亮天线前端的灯泡阵列。
到1975年，完整的WPT理论和技术体系的建立，为其在太空及各方面的应用奠定了坚实的基础。
微波通信的发展与应用
微波通信的发展与应用随着社会科技的不断发展，微波通信技术已经成为了现代通信领域中不可或缺的一部分。
微波通信技术以其高速率、高质量和极低误码率的传输性能，广泛应用于电信、无线通信、卫星通信、航空航天、军事、医疗等领域，已经成为现代通信世界的重要组成部分。
一、微波通信技术的发展历程微波通信技术最初诞生于1930年代，当时主要用于雷达和无线电信号的传输。
到了1950年代，随着半导体材料的研究和集成电路技术的成熟，微波通信技术开始真正发展起来，率先在卫星通信、军事通信等领域得到广泛应用，同时也逐渐渗透到民用通信领域中。
随着时间的推移，微波通信技术的性能不断提升，并不断将其应用领域扩大。
现在，微波通信技术早已普及到了每一个人的生活中。
无论是智能手机、高速公路电子收费系统、电视广播系统还是医疗影像传输系统，都离不开微波通信技术的支持。
二、微波通信技术的基本原理微波通信技术是利用微波电磁波进行信息传输和接收的一种通信方式。
微波通信技术的核心是微波天线和微波信号处理器。
微波天线主要负责将微波电磁波转换成电信号进行传输，或将接收到的电信号转化成微波电磁波。
而微波信号处理器则主要负责信号的调制、解调、放大、滤波等工作。
通过微波通信系统中微波天线和微波信号处理器之间的协作，才能实现信号的精确传输和高效接收。
三、微波通信技术的应用领域1. 电信领域微波通信技术在电信领域的主要应用是通过微波天线进行信号传输和数据通信。
无论是电话信号、短信还是网络数据，都可以通过微波天线进行传输。
微波通信技术的高速传输速率和低误码率，以及稳定的数据传输性能，使得它在电信行业中得到了广泛的应用。
2. 无线通信领域无线通信领域是微波通信技术的主要应用领域之一。
现代无线通信系统中的微波天线和微波信号处理器扮演着至关重要的角色。
无线通信系统可以通过微波信号传输，将声音、视频和数据传输到手机、平板电脑等终端设备中，并实现双向通讯。
3. 卫星通信领域微波通信技术在卫星通信领域中的应用也是不可替代的。
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微波技术发展历史回顾
微波科学技术的早期历史
1940年初夏,Samuel Bush写信给罗斯福(F.D.Roosevelt)总 统,建议成立专门机构研制战争中急需的雷达(RADAR).6月3 日,总统在白宫接见他,只谈了15分钟就确定下来.国防研究委 员会(National Defence Research Committe)的负责入就是麻省理 工学院(M.l.T.)的校长,诺贝尔奖获得者pton, 他决定就在MIT成立辐射实验室(Radiation laboratory),全力进 行雷达的研制.当时英国人达到的水平是,在10cm波长上产生 10kw的脉冲功率.辐射实验室后来能做到:波长降到1cm,脉冲 功率升为400kw. 但是,要研制出雷达需要多方面的工作.在美国,除BTL负责改 进和生产磁控管以外,西屋(Westing House)公司负责设计脉冲 发生器,SPerry公司负责设计扫描天线,通用电气公司(GE)负 责设计接收机,等等.这样,40年代初就有厘米波脉冲雷达在美 国诞生.
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微波技术发展历史回顾
微波科学技术的应用和发展
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微波技术发展历史回顾
微波科学技术的应用和发展
自1945年以来的半个世纪中,微波科学技术表现出巨大的应用价 值,非常活跃而充满生命力.例如, 雷达的诞生与成熟(1939一1945年); 射电天文学大发展(1946—1971年); 卫星通信及卫星广播的建立与普及(1964年以后至今); 微波波谱学与量子电子学的巨大进步(1944年以后至今); 微波能利用及微波医学的发展(1947年以后至今);等等. 下面我们从几个方面叙述微波科学技术的应用与发展.
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微波技术发展历史回顾
2 卫星通信
1945年,英国科幻作家 Arthur C.Clarke提出,如把飞行器发射 到离地球赤道高 36000km处的空中,它可同步于地球自转速度运 行,从地面看是固定不动的.通信卫星,实为高悬天上的微波中 继站,但其通信距离远,通信质量不受气候影响,覆盖面积大, 具有极大的优越性. 1964年成立国际卫星通信组织(International Telecomrnunication Satellite Organization,即INTELSAT). 1965年发射了1号国际通信卫星,寿命仅1.5年.而1988年由美国 发射的VI号卫星的首颗,寿命可达14年.卫星通信,过去主要用 6/4 GHz(C波段),少数用14/11GHz(K波段);而1988年 发射的卫星侧重30/20GHz(Ka波段).另外,从INTELSAT— V卫星开始,电波传送采用双圆极化频率复用(frequency reuse) 体制,使通信容量增加一倍.
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微波科学技术的早期历史
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微波科学技术的早期历史
1885年,H.Hertz到德国Karlsruhe高等工业学校任物理学教授.并从事 电磁波方面的实验,以确定 Maxwell理论的正确性. 1888年至 1889年, Hertz在德文科学刊物(Annalen der Physik)上发表了三篇文章,提到他 产生并辐射出去的波长有:4.8m,4～5m,2.8m,66crn,58cm等,即分布 在米波和分米波段.另外,他曾把2m长的锌板弯成抛物往面形状,把振 子放在焦线上,以此证明电磁波的直线进行性质和可聚焦性质;因此, Hertz发明了抛物反射面天线. 上世纪末,物理学家们解决了未来微波的传输工具问题.J.J.Thomson 在其著作中预言了圆波导(1893年),难能可贵的是他给出了有限导电 壁波导的初步理论. Lord Rayleigh则更全面地分析了未来的矩形波导和 圆波导的理论基础(1897年).1910年.D.Hondros和P.Debye给出用介 质圆柱导波的原理;对此,H.Zahn(1916)年,().Schriever(于 1920年)发表了有关的实验.
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微波科学技术的早期历史
辐射实验室干1941年正式成立,到1945年共有3800入(其中1800 入是科技人员).到1991年6月MIT举行该所成立50周年纪念活动 时.仍活在世上的只有300人.在这支队伍中,有 8人曾荣获诺贝 尔奖,例如 I.I. Rabi(在 1944年),N. Ramsay(在 1989年) 等.中国学者鲍家善教授应邀参加了50周年纪念活动,他是1943 年加入辐射实验室的. 雷达的原意是 Radio Detection and Ranging(无线电侦察与测 距),开始时不是采用微波.第二次世界大战初期,英国的海岸 雷达站使用波长为12m,许多站联合组成低空搜索网.这种系统 有两大缺点,首先是误差大,它曾把入侵德机的数目多报了三倍; 其次是天线尺寸太大,雷达站易受攻击. 1939年秋,纳粹德国装备一种雷达,波长为2.4m,可担任搜索 海,空目标的任务.1940年夏,德国人给部队装备了分米波雷达 (0.53m),其电波集束性好,可以指挥高炮射击,曾击落过在 云层之上飞行的英机.此外,还可以引导夜航战斗机.英国于 1942年才开始生产厘米波机载雷达,地面情形可清晰地显示在飞 机机舱中的荧光屏上. 微波技术课系列讲座 March 2003
微波技术发展历史回顾
微波技术历史发展回顾
பைடு நூலகம்
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微波的定义
按照国际电工委员会(IEC)的定义,微波(Microwaves)是"波 长足够短,以致在发射和接收中能实际应用波导和谐振腔技术的 电磁波".这个定义实际上主要指分米波,厘米波,毫米波三个波 段. 微波技术的历史,如果从1936年波导传输实验成功算起.至今已 有六十多年了.无论在理论上还是在实践上,微波科学技术已相 当成熟,并拥有庞大的从业入员队伍. 英国物理学家J.C.Maxwell干1862年提出了位移电流的概念, 并提出了"光与电磁现象有联系"的想法. 1865年,Maxwell在其论文中第 一次使用了"电磁场"(electro一 magnetic field)一词,并提出了电磁场方程组,推演了波方程, 还论证了光是电磁波的一种.一百多年来的事实证明,建立在电 磁场理论基础上的微波科学技术,对入类生活产生了极其巨大的 影响.
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微波科学技术的早期历史
1941年12月7日晨,位于夏威夷瓦胡岛北部山头上的防空警戒雷 达站中的两名士兵,于7时 2分看到荧光屏上有一群亮点;他们测 量了距离——不到 250km,方位是北偏东 3度. 7时25分,距离缩 短到 100km.到 7时 39分,由于距离太近,显示器上看不到日本 飞机了. 7时 53分,日本指挥官从高空轰炸机上用无线电发出了 "虎,虎,虎"信号,表示突袭成功.……美国人虽有了雷达,却 因高级官员的糊涂麻痹而遭受沉重打击.……第二次世界大战中, 雷达的应用遍及陆地,海上,空中,对微波工业是极大的刺激和 推动.仅就美国而言,到1945年微波与雷达工业的规模已超过了 战前的汽车工业!
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微波科学技术的早期历史
美国贝尔研究所(BTL)的G.C.Southworth,早在1920年就仔 细观察了水槽中的波,思考了导波问题.1931年他进行了高频实 验.1933年,在美国有波长15cm的信号源可用了,他加紧了实验 波导线的建设.1936年3月,他宣布波导传输实验成功——实验线 路长260m,是直径12.5cm的圆形青铜管,传输的波长是9cm. 1938年2月1日,美国IRE举行了关干波导的学术报告会,表演了 四种重要的模式.2月2日,IRE又举行了关于喇叭天线(由波导 开口逐步扩大而成)的报告和演示会,自此以后,微波 (Microwaves)成为一个热门话题.1938年,美籍华入朱兰成 (L.J.Chu)在(Jour.Appl.Phys.)杂志上发表了题为"椭 圆形中空金属管子里的电磁波"的文章,是关于椭圆波导的第一篇 论文.今天,椭圆波导已广泛应用在微波中继站,卫星地球站等 领域.
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1 微波中继通信
对于幅员辽阔,地形复杂,水灾多发的国家(如中国),微波通 信的优越性非常突出.第一条微波中继通信线路是美国于1948年 建立的;从纽约到波士顿,中间设7个站,可传送480路电话及1路 电视.这时的技术称为"模拟微波".……美国后来大力发展称力 "数字微波"的技术. 到80年代末仅美国电话电报公司(AT&T)就拥有4GHZ,6GHZ 的微波站3000多个.实际上,美国有70%的站是采用数宇技术 的.……日本于1954年开通东京到大版的4GHZ微波中继线路, 后来又陆续使用5GHZ,6GHZ,2GHZ,乃至11GHZ,15GHZ等 频段.日前,已使用亚毫米波段的20GHZ于东京,大贩,横滨等 城市. 近年来有一个动向,即美国把原来广泛使用的2700路设备("模 拟微波")拆除后,出口到中国.我国引进后可取代原来的600路 设备,改装后成为"数字微波"设备,应用于地区通信.
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微波科学技术的早期历史
也是在 1938年,美国斯坦福大学(University of Stanford)的 W.W.Hansen教授发表了关于谐振腔(当时叫 Rumbatron)的 想法.并且,他指导 Varian兄弟(R. Varian和 S. Varian)利用 谐振腔对电子束进行速度调制,从而发明了双腔速调管 (Klystron),解决了在厘米波段产生小功率振荡的问题. 磁控管(Magnetron)的发明和发展具有更大意义.1921年,A W.Hull在((Phys.Rev.》杂志上最旱对此作了探讨.1924年, 在德国和捷克也有入作了些研究.1936年6月,我国学者曾昭抡教 授率北京大学参观团访日,曾去大版帝国大学理学部参观,看到 了日本()Cobe教授研制的磁控管,能产生的最短波长是6cm. 1940 年 7 月 , 英 国 伯 明 翰 大 学 ( University of Bermingham) 的 J.T.Randall和 A.H.Boot发明了多腔磁控管(multi-cavity magnetron),迅即送往美国BTL作全面测试,证明正是磁控管打 开了通往"厘米波,大功率"的道路.