微波技术综述

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高功率微波武器技术综述

高功率微波武器技术综述

高功率微波武器技术综述高功率微波武器是利用非核方式在极短时间内产生非常高的微波功率以极窄的定向波束直接射向目标雷达等微波电子设备,摧毁敌方雷达等微波电子设备和杀伤敌方人员的一种定向能武器。

高功率微波源一般采用虚阴极振荡器,能产生吉瓦以上的高功率微波,微波源产生的微波经天线发射出去。

一、驱动源技术(一)脉冲形成线脉冲形成线(PFL)是传输线的一种,主要用来将高电压静电储能转换为一定脉宽、一定幅值的高电压脉冲,与普通的传输线最大的区别在于其可以产生高电压脉冲。

PFL是脉冲功率装置的重要组成部分,它的发展与应用,与脉冲功率技术联系紧密。

早期的脉冲功率装置,由于受电感、电容的限制,输出脉冲的脉宽较长,上升时间也较长,功率较低,如果直接连接负载,不但得不到高功率,而且负载往往也不能正常工作。

因此,人们将传输线引入脉冲功率装置,得到了脉宽为十纳秒到百纳秒量级,上升时间为一纳秒到十纳秒量级的脉冲高电压。

匹配阻抗和输出脉宽是脉冲形成线的两个重要技术参数,设计脉冲形成线的难点是保证其在额定电压内不被击穿。

随着人们对脉冲功率技术研究的不断深入,PFL在民用和军事领域的应用价值也变得越来越重要。

目前,最常用的PFL是同轴PFL和螺旋PFL。

同轴PFL 又分为两种:单同轴PFL和双同轴PFL。

一般来说,单同轴PFL的同轴结构由两个互相绝缘的同轴直导体筒构成,其中外筒接地,内筒与充电电源相接;而双同轴PFL的同轴结构由三个相互绝缘的同轴直导体筒构成,其中外筒接地,内筒通过一定电感与外筒相接,中筒与充电电源相接。

双同轴PFL 也被称为Blumlein线。

如果将单同轴PFL的内筒或者Blumlein线的中筒(有时还包括Blumlein线的内筒),换成螺旋线或螺旋带绕制而成的螺旋线筒,其他部分仍旧使用直导体筒,同轴PFL就变成了螺旋PFL。

与普通的同轴PFL相比,螺旋PFL拥有较高的特征阻抗,可以产生较长的脉冲,因此,使用了螺旋PFL 的脉冲功率装置可以产生更长的脉冲高电压。

微波原理与技术

微波原理与技术

微波原理与技术微波技术是一种在当今社会中广泛应用的高新技术,它在通信、雷达、微波加热、医疗诊断等领域都有着重要的作用。

微波技术的发展,离不开对微波原理的深入研究和理解。

本文将就微波原理与技术进行介绍和探讨。

首先,我们来了解一下微波的基本原理。

微波是指波长在1mm至1m之间的无线电波,它是一种高频电磁波。

微波的频率通常在3GHz至300GHz之间,相应的波长为10cm至1mm。

微波的这些特性使得它在通信和雷达领域有着独特的优势。

微波技术主要包括微波通信技术和微波雷达技术两大方面。

微波通信技术是指利用微波进行通信传输的技术,它具有传输速度快、传输容量大、抗干扰能力强等优点,因此在现代通信系统中得到了广泛的应用。

而微波雷达技术则是利用微波进行探测和测距的技术,它在军事、航空、气象等领域有着重要的应用价值。

微波加热技术是指利用微波的能量对物体进行加热的技术。

微波加热具有加热速度快、加热均匀、节能环保等优点,因此在食品加工、材料处理等领域得到了广泛的应用。

另外,微波医疗诊断技术也是微波技术的重要应用之一,它利用微波对人体进行诊断和治疗,具有非侵入性、高分辨率等优点。

微波技术的发展离不开对微波器件的研发和应用。

微波器件是指用于产生、传输、接收和处理微波信号的器件,包括微波源、微波放大器、微波滤波器、微波耦合器等。

这些微波器件的研发和应用,为微波技术的发展提供了重要的支撑。

总的来说,微波技术是一种应用广泛、发展迅速的高新技术,它在通信、雷达、加热、医疗等领域都有着重要的应用价值。

微波技术的不断发展和完善,将为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。

通过本文对微波原理与技术的介绍,相信读者对微波技术有了更深入的了解。

希望本文能够对相关领域的研究和应用提供一定的参考和帮助。

同时,也希望读者能够对微波技术有更多的关注和关心,推动微波技术的进一步发展和应用。

微波原理与技术总结

微波原理与技术总结

徽波原理与技术微波技术知识要点综述:主要介绍了微波的波段、特点及其应用,在科技迅猛发展的今天,我们要关注最新发展动态,真正做到学以致用,拓展自己的知识面,为后续课程打好基础。

核心是在对导行波的分类的基础上推导了导行系统传播满足的微波的波段分类、特点与应用(TE、TM、TEM)和基本求解方法,给出了导行系统、导行波、导波场满足的方程;本征值-一纵向场法、非本征值-一标量位函数法(TEM)o1.微波的定义一把波长从1米到1毫米范圉内的电磁波称为微波。

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,一般情况下,微波又可划分为分米波、厘米波和毫米波三个波段。

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。

二:传输线理论知识要点:本章主要研究了均匀站输线的一般理论传输线的计算方法等问题。

传输线理论本质上属于以为分布参数电路理论。

传输线即可以作为传输媒介,也可以用来制作各种类型的器件,如谐振电路、滤波器.阻抗匹配电路、脉冲形成网络等等,求解本章问题可以采用前半部分的理论推导方式,也可采用本章后半部分介绍的圆图方法,简便的得岀问题的答案。

关键概念:传输线、基本方程、传波常数、分布参数阻抗、反射系数、驻波系数、无耗工作状态(特例)、有耗工作状态、电压驻波比、史密斯圆图(工具)、阻抗匹配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。

微波加热技术专利综述

微波加热技术专利综述

波 加 热装 置 在 国 内的 申请 情 况 。在 C NA B S 数据库 以 “ 微 波 加 热 装
置 o r mi c r o w a v e o v e n ”为 关 键词 检 索 ,并 使 用me ms 命令 统 计 申请 人 ,得 到微 波加 热 装置 申请 人 分布 情况 。 微 波 加 热 领 域 的龙 头 企 业 主 要 是 日本 、韩 国等 国家 的外 资 企 业 向中 国的 申请 ,而 中国 国 内企业 的 专利 占总 申请量 的 比例 仍 相对
体 的温 度升 高 。具 有深 度加 热 、热 惯性 小 、控 制容 易 的优 点 。2 0 世 纪7 O 年 代初 期 ,我 国才 开始 研 究和 利用 微波 加 热技 术 , 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 加 热技 术的应 用 提供 了先 决条 件 。 】 。 目前微 波加 热
2 0 1 4 年 期 间呈 现 出强劲 的 呈现 快速 发 展 的趋 势 。随着 近些 年 来 专利 的角度分 析了近 十年来微 波加 热技术 在世界 和 中国
范 围 内的分布情 况,为 相关领 域技术 人员深 入 了解 行业 技术提 供 了一 定 的指导 作用 。微波加 热作 为是一 项新技 术 ,它具有众 多其他 加热 方
们 环保 观念 的增 强 ,人 们 开始 寻求 其 他加 热方 式 来替 代原 始 加热 方
式 ,微 波 技术 作为 一 种有 效 的且 发展 较成 熟 的加 热方 式 ,在 近年 来
法 无法 比拟的优 点 ,无 疑将会 在各 部 门得 到大力推 广和 应用 。2 l 世 纪
以来 ,电子技 术的飞 速发展 ,微波 加热技 术 的 日趋成 熟 ,微 波加 热设 备 的 日渐 精 良, 电力 供应 的极大程 度改 善,都 为微波 加热 的应用 和发 展 提供 了 良好 的契机 和广 阔的前 景。我 们可 以预见 :微波 加热技 术将 以其独特 的优势在 未来 的生 产和生活 中发挥非 常重要 的作 用 。

微波加热技术综述(micky)

微波加热技术综述(micky)

论文题目:微波加热技术综述姓名:许琦学号:20087315专业:食品科学与工程班级:0 8 级指导老师:吴伟老师日期:2011年6月9日微波加热技术综述20087315 08食品科学与工程1班许琦摘要:本文介绍了微波加热的基本原理、特点,以及在食品加工中的应用。

并指出了微波加热技术中亟待解决的问题。

关键词:微波加热;原理;特点;应用Abstract : The paper introduced basic principles, characteristics and application in food processing of microwave heating.The issues of microwave heating technology that need to be resolved are pointed out.Key words : microwave heating;principles;characteristics; applications微波技术首先应用于通信、广播、电视技术中。

在这些领域里,微波作为一种信息或信息的载体被利用。

在微波通信工程的数十年应用中,发现始终伴随有一种会引起微波能损耗、需要设法防止和消除的有害因素——热效应。

直到六十年代末,微波能终于被作为一种能源来加以利用,进行加热、干燥、杀虫、灭菌、医疗等。

工业项目上首创是在食品工业方面,而家用微波炉的出现更进一步扩大了微波加热技术的应用领域。

现在,微波加热作为一项新技术已受到各学科领域的高度重视和应用开发[1]。

微波加热的的基本原理微波是指波长为0.001~1m频率在300 MHz~300GHz之间的电磁波。

当处于微波场中的物质含有微波吸收介质时[1],物质能吸收微波能将其转换成热能,使自身整体同时升温,达到自身加热的目的。

这种加热方式称为微波加热。

微波加热是一种全新的热能技术,与传统加热不同,微波加热不需要外部热源,而是向被加热材料内部辐射微波电磁场,推动其偶极子(一端带正电,另一端带负电的分子[2])运动,使之相互碰撞、摩擦而生热[1]。

微波技术综述

微波技术综述

微波技术综述微波是一种电磁波,波长为l-l000mm,频率为0.3-300GHz。

自19 世纪末,赫兹证实电磁波的存在,1936 年美国科学家South Worth 证实电磁波可以在空心的金属管中传输以来,微波技术得到不断的发展和广泛的应用。

目前,微波技术已应用于在通信、材料、废物处理、电子、食品加工、化工、医药、环境保护、家庭生活和军事等领域。

[1]本文主要简述微波技术在微波通信领域的研究状况。

在通信行业,微波技术也有着广泛的应用,如微波卫星通信、波散射通信、模拟微波通信和数字微波通信等。

[2]为避免微波通信频率与工业、医学、科学等的频率相互干扰,故将微波通信频率与其他用途的微波频率分开使用。

我国数字微波通信的发展,经历了70年代发展模拟微波的阶段,80年代初发展中、小容量数字微波的阶段和80年代末发展大容量数字微波等三个阶段。

[3]近年来,国内外在微波设备的研制方面朝着模块化、小型化、系列化、标准化和智能化方向发展。

[4]半个多世纪以来,微波通信技术的发展主要体现在空中接口性能的改进,如接口速率、传输距离等。

尽管如此,微波通信技术的发展仍然远不如光纤通信技术迅速。

除了有限的传输速率无法与光纤通信技术相媲美外,传统微波通信系统自身的设备形态及组网模式也是一个重要因素。

[5]基于对传送网络的深刻理解和分析,经过多年的探索,近年来提出微波通信技术新的发展方向——SDH数字微波通信技术。

该技术最早由美国贝尔实验室提出。

[6]其传输线路的组成形式可以是一条主干线,中间有若干分支,也可以是一个枢纽站向若干方向分支。

为了更好地与现有的光传输网络结合,新型微波设备还在很多方面进行了革新。

无论是设备体积、功能,还是技术性能、组网方式,都紧跟通信技术的发展方向,并从多层面进行了融合。

[7](1)技术的融合将PDH和SDH融合到一个硬件平台中,通过软件调整空中接口的容量,使升级扩容变得更加简单,升级成本得到了有效控制,从而解决了传统微波通信系统升级成本高、升级困难的问题。

微波技术发展及应用综述

微波技术发展及应用综述
mir wa e” 代 表 波 长 在 1 以 下 的 电 co v s 米 磁 波 , 这 已 经 非 - 近 现 代 的 微 波 概 念 g接 了 。 1942 年 Ⅲ 版 的 M Cr i Ow aVe Tr n mi i n) as s o ) s ,是第一本 钇中包含微 波 ・ 的 号业 书 籍 。 随 后 ,关 十 微 波 的 专 渊
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

赵宝亮 ’ 赵峰
中 .E 咖 N …HC AA N SD C … …0 I E N  ̄ 2 O 7
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微波技术概述

微波技术概述

一、微波技术概述无线微波扩频通信以其建设快速简便等优势成为建立广域网连接的另一重要方式,微波扩频通信目前在国内的重要应用领域之一是企事业单位组建Intranet并接入ISP。

一般接入速率为64K-2Mbps,使用频段为2.4G-2.4835GHz,该频段属于工业自由辐射频段,也是国内目前唯一不需要无委会批准的自由频段。

微波扩频通信技术特点是利用伪随机码对输入信息进行扩展频谱编码处理,然后在某个载频进行调制以便传输。

属于中程宽带通信方式。

微波扩频通信技术来源于军事领域,主要开发目的是对抗电子战干扰。

微波扩频通信具有以下特点:1.建设无线微波扩频通信系统目前无需申请、带宽较高、建设周期短;2.一次性投资、建设简便、组网灵活、易于管理,设备可再次利用3.相连单位距离不能太远,并且两点直线范围内不能有阻挡物。

4.抗噪声和干扰能力强,具极强的抗窄带瞄准式干扰能力,适应军事电子对抗;5.能与传统的调制方式共用频段;6.信息传输可靠性高;7.保密性强,伪随机噪声使得不易发现信号的存在而有利于防止窃听;8.多址复用,可以采用码分复用实现多址通信;9.设备使用寿命较长二、扩频技术扩频通信按调制方式可以划分为四种基本类型:1.直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,简称DSSS);2.跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum,简称FHSS);3.跳时扩频(Time Hopping Spread Spectrum,简称THSS).4. 宽带线性调频扩频(Chirp Spread Spectrum,简称切普扩频);以上四种基本扩频系统各有优缺点。

如果采用以上扩频技术的混合方式,技术折衷而使其优势互补,则可以满足高要求的抗干扰指标。

采用混合扩频技术系统所获得的扩频增益等于其中所有单独扩频系统的扩频增益的总和。

三、扩频系统接入方式微波扩频系统按接入方式分为点对点、点对多点两种。

微波武器技术综述

微波武器技术综述

技术综述——微波武器微波武器又叫射频武器或电磁脉冲武器,它是利用高能量的电磁波辐射去攻击和毁伤目标的。

由于其威力大、速度高、作用距离远,而且看不见、摸不着,往往伤人于无形,因此,被军事专家誉为高技术战场上的“无形杀手”。

微波武器一般由微波发生器、天线、定向微波发射装置、控制系统等组成。

微波发生器用于发射微波电磁脉冲,天线将微波波束聚成方向性极强、能量极高的窄波束,定向微波发射装置将电子束的能量或爆炸的化学能量转换为微波能量。

微波武器通常在远距离上对军事目标和武器的光电设备进行干扰,在近距离上实施杀伤有生力量,引爆各种装药或直接摧毁目标。

高功率微波武器,指发射功率在100MW以上,它要求体积小,燃料的燃烧效率高,并可重复发射,在瞬间释放出高功率微波能量。

对军事目标能形成杀伤作用的微波电磁脉冲的功率密度一般为100W~1MW/m2。

微波作为武器使用,要求能在距微波辐射源0.1~1km以外达到这样的功率密度。

微波武器可用于攻击卫星、弹道导弹,巡航导弹、飞机、舰艇、坦克、通信系统以及雷达、计算机设备,尤其是指挥通信枢钮、作战联络网等重要的信息战的节点和部位。

使目标遭受物理性破坏,并丧失作战效能,其破坏的程度达到不能修复的程序。

根据核爆炸的电磁脉冲效应,对核武器加以改造,使其在爆炸时,将更多的能量转换为微波电磁脉冲,以这样的原理研制的微波武器属于战略微波武器。

根据激光效应和带电粒子束效应或利用普通炸药、火箭推进剂、碳氢化合物燃料燃烧时释放的化学能转换为脉冲电能,作为电子战压制武器,用于战役纵深内对武器系统电子设备的压制,以这样的原理研制的微波武器属于战术微波武器。

机载微波武器可通过微波天线对前方1km处的地面目标进行照射,利用微波电磁脉冲重复发射对付敌方通讯指挥系统。

微波武器可分为如下两大类:一、微波波束武器:这种武器主要是利用定向辐射的高功率微波波束杀伤破坏目标。

它能全天候作战,有效距离较远,可同时杀伤几个目标。

(完整word版)微波技术概述

(完整word版)微波技术概述

微波原理概述1、微波技术原理微波技术是一门需要高度实验技能的专业技术知识,微波技术的理论基础是经典的电磁场理论,其目标是解决微波应用工程中的实际问题。

微波是一门理论与实践密切结合的一门知识,微波技术理论的出发点是麦克斯维方程组,麦克斯维方程组本身就是从实践中归纳、总结出来的。

大多数微波实际应用的工程问题都不能通过理论计算得到精确的解析解。

在研究微波工程问题时,为了避开一些复杂的数学运算和无解析解的问题,常需要根据具体情况和一些基本的物理概念对所研究的问题做简化、等效或近似处理,因此,通过实践来修正理论分析结果是每个微波工程技术人员具备的基本技能。

2、微波定义微波是一种频率非常高的电磁波。

微波包括的波长范围没有明确的界限,一般是指分米波、厘米波和毫米波三个波段,也就是波长从1mm到1m左右的电磁波。

由于微波的频率很高,所以也叫超高频电磁波。

为了进行比较,这里将微波、工业用电和无线电中波广播的频率与波长范围列于表中。

因为微波的应用极为广泛,为了避免相互的干扰,供工业、科学及医学使用的微波频段是不同的,现将其列于表中不同工作频率的微波系统具有不同的技术特性、生产成本和用途,微波系统的工作频率越高。

其结构尺寸就越小;微波通讯系统的工作频率越高,其信息容量越大;微波雷达系统的工作频率越高,雷达信号的方向性和系统的分辨率就越高。

微波的频率越高,其大气传输和传输线传输的损耗就越大。

目前国内只有915MHz和2450MHz 被广泛使用。

在较高的两个频率段还没有合适的大功率工业设备。

3、微波的特殊性质微波是电磁波,它具有电磁波的诸如反射、透射干涉、衍射、偏振以及伴随着电磁波能量传输等波动特性,这就决定了微波的产生、传输、放大、辐射等问题都不同于普通的无线电、交流电。

在微波系统中,组件的电性质不能认为是集总的,微波系统没有导线式电路,交、直流电的传输特性参数以及电容和电感等概念亦失去了其确切的意义。

在微波领域中,通常应用所谓“场”的概念来分析系统内电磁波的结构,并采用功率、频率、阻抗、驻波等作为微波测量的基本量。

微波技术的原理和应用

微波技术的原理和应用

微波技术的原理和应用原理微波技术是一种利用微波频段的电磁波进行通信、雷达、加热等应用的技术。

微波波段指的是频率在300MHz到300GHz之间的电磁波。

微波技术的原理主要涉及微波的产生、传输和接收。

微波的产生微波的产生可以通过多种方式实现,常见的方法有振荡器和放大器。

振荡器是一种能够产生稳定的频率信号的电路,通过合适的电子元件和电路设计,可以在微波频段产生稳定的微波信号。

放大器则是用于增加微波信号的功率,常用的放大器有行波管放大器和固态放大器。

微波的传输微波的传输主要通过导波管、同轴电缆、微带线等介质传输线来实现。

导波管是一种能够将微波能量从一个点传输到另一个点的管道,常用于远距离通信和雷达系统。

同轴电缆是一种用于传输高频信号的电缆,它由内导体、外导体和绝缘层组成。

微带线是一种用于集成电路中传输微波信号的传输线,它通过一层绝缘片和导电层构成。

微波的接收微波的接收可以通过天线和接收器来实现。

天线是一种能够将微波能量转换为电信号的装置,常见的天线有方向性天线、全向天线和幅度/相位控制天线等。

接收器是用于接收和解调微波信号的设备,它能够将微波信号转换成可用的电信号进行后续处理。

应用微波技术在多个领域有广泛的应用,主要包括通信、雷达和加热等方面。

通信微波通信是一种通过微波频段进行无线传输的通信方式,它具有传输速率高、抗干扰能力强的优点。

微波通信主要应用于卫星通信、微波通信塔以及无线电和电视广播等领域。

在卫星通信中,微波信号通过卫星传输,实现了全球范围内的通信覆盖。

微波通信塔则用于城市以及各种其他场所的通信覆盖,提供无线网络服务。

雷达雷达是一种利用微波信号进行目标检测和测距的技术。

微波雷达利用微波信号的特性,可以实现对目标的准确探测,包括目标的位置和速度等信息。

雷达在军事、航空、天气预报和交通领域有着重要的应用。

军事上,雷达被用于探测敌方目标,以实现情报收集和目标跟踪。

在航空领域,雷达用于飞行导航和空中交通管制。

武汉理工大学微波技术综述

武汉理工大学微波技术综述

微波技术综述在电信领域习惯把300 MHz~300 GHz 频段的通信称微波通信。

是现代通信的一种重要传输手段,是公认的最有发展前途的三大传输手段(微波、光纤、卫星)之一。

随着科学技术的迅速发展和生产工艺的不断改进,微波技术已在许多工业生产领域得到应用。

作为典型的应用驱动的科学技术,微波技术在过去的近一个世纪里,对社会的发展和人们生活的进步产生着深远的影响。

从最早满足军用需求而迅速发展,到如今进入千家万户,微波技术的发展经历了起起落落。

微波技术正在并仍将在广播电视,无线通信,移动网络等领域扮演着不可替代的角色。

一.微波技术特性1、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。

同时微波传播的特性也和几何光学相似,能像光线一样地直线传播和容易集中,即具有似光性。

2、透光性。

微波照射于介质物体时,能深入该物体内部的特性称为穿透性。

例如微波是射频波谱中惟一能穿透电离层的电磁波(光波除外)。

3、信息性。

微波波段的信息容量是非常巨大的,即使是很小的相对带宽,其可用的频带也是很宽的,可达数百甚至上千兆赫。

4、非电离性。

微波的量子能量不够大,因而不会改变物质分子的内部结构或破坏其分子的化学键,所以微波和物体之间的作用是非电离的。

二.微波技术原理及应用1.微波能加热技术。

微波技术是二十世纪五十年代发展起来的一门新技术。

把微波作为一种能量来进行加热、干燥、治疗、杀虫、灭菌等,已有三十年的历史。

工业上的应用,首先在食品加工方面取得成功,家用微波炉的出现进一步扩大了微波加热技术的应用领域。

现在,微波加热作为一项全新技术受到各界的重视。

2. 微波通信技术通讯技术。

微波通信(Microwave Communication),是使用波长在0.1毫米至1米之间的电磁波——微波进行的通信。

微波通信不需要固体介质,当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。

利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离,因此是国家通信网的一种重要通信手段,也普遍适用于各种专用通信网。

微波技术的原理与应用

微波技术的原理与应用

微波技术的原理与应用原理简介微波技术是利用高频电磁波在物质中传播和互作用的一种技术。

它的频率范围通常在300 MHz到300 GHz之间,对应的波长约为1 mm到1 m。

微波技术广泛应用于通信、雷达、物联网、无线电频谱感测等领域。

原理工作微波技术的工作原理是基于微波电磁波与物质的相互作用。

当微波电磁波通过物质时,根据物质的特性,微波电磁波可以被反射、折射、透射、吸收等。

这些相互作用使得微波技术可以用于检测、识别、测量物质的性质和变化。

应用领域微波技术在多个领域有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域:1.通信:微波技术在无线通信中扮演着重要角色。

它被用于手机信号传输、卫星通信、微波通信塔等。

微波的高频特性可以提供较高的信号传输速率和较低的信号损耗,适用于长距离通信和高速数据传输。

2.雷达:雷达系统使用微波技术来探测目标物体的位置和速度。

微波脉冲被发射并反射回接收器,在时间和空间上分析反射信号,可以确定目标物体的位置和运动状态。

雷达广泛应用于航空、导航、气象等领域。

3.物联网:物联网中的传感器和设备可以利用微波技术进行通信和感测。

微波传感器可以探测物体的运动、人体的存在、液体的浓度等。

通过无线传输数据,物联网系统可以实现远程监测和控制。

4.无线电频谱感测:微波技术可以用来感测无线电频谱的使用情况。

无线电频谱感测可以帮助监测和管理无线电通信的频谱资源,防止频段冲突和干扰。

微波技术对信号的散射和吸收特性可以用来实现频谱的感测和分析。

优势和挑战微波技术具有以下优势和挑战:优势•高频特性:微波技术可以提供较高的信号传输速率和较低的信号损耗。

•广泛应用:微波技术在通信、雷达、物联网等领域有着广泛的应用。

•非接触性:微波技术可以实现对物质的监测和测量,而无需接触物体。

•快速响应:微波技术可以实时监测物体的变化,具有快速响应的特性。

挑战•技术成本:微波技术的设备和系统通常具有较高的技术成本。

•处理复杂性:微波技术涉及到信号的传输、处理和分析,需要复杂的硬件和软件系统。

微波技术原理

微波技术原理

微波技术原理
微波技术是一种利用微波作为信号传输和处理的技术。

微波是指频率范围在1 GHz(10^9 Hz)到300 GHz(3×10^11 Hz)
之间的电磁波。

微波技术在通信、雷达、无线电频段的传输和导航系统中得到广泛应用。

微波技术的原理基于电磁波的特性。

电磁波是由电场和磁场的相互作用而产生的一种能量的传播形式。

微波的频率高于射频,因此在传输中能够提供更高的数据传输速率。

微波技术的原理主要包括以下几个方面:
1. 发射器:微波信号的产生是通过射频发射器实现的。

发射器会产生一个特定频率和幅度的微波信号,并将其传输到天线或波导中。

2. 传输介质:微波信号的传输需要通过特定的介质,例如天线或波导。

传输介质的选择取决于微波信号的频率和应用需求。

3. 接收器:接收器用于接收从传输介质中传输过来的微波信号。

接收器将接收到的微波信号转换为电信号,并进行相应的处理和分析。

4. 微波器件:微波技术还包括一系列微波器件,如滤波器、功率放大器、调制器等。

这些器件用于对微波信号进行进一步的调整和处理,以满足具体的应用需求。

微波技术的应用十分广泛。

在通信领域,微波技术被用于无线电通信、卫星通信和移动通信系统等。

在雷达系统中,微波技术被用于目标检测和跟踪。

此外,微波技术还广泛应用于医学设备、天文观测、食品加热和烹饪等领域。

总而言之,微波技术利用微波作为信号进行传输和处理,通过发射器、传输介质、接收器和微波器件等部分的配合运作,实现对微波信号的产生、传输和处理。

微波加热技术及应用

微波加热技术及应用

微波加热技术及应用微波加热技术是一种利用微波的电磁辐射将物体加热的方法,它已经在众多领域得到广泛应用。

下面将对微波加热技术的原理、应用领域以及其优缺点进行详细介绍。

1.微波加热技术的原理微波加热是利用微波在物质内部的吸收产生热量,从而实现物体的加热。

微波是一种电磁波,其频率一般在300MHz至300GHz之间。

在微波加热过程中,微波穿透物体表面并被物体吸收,然后转化为分子振动和摩擦,在短时间内将其转化为热能。

2.微波加热技术的应用领域微波加热技术在许多领域中都有广泛的应用。

食品加热和烹饪:微波炉是最常见的微波加热设备之一,它可以快速、均匀地加热食物。

微波炉不仅可以加热食物,还可以进行一些特殊的烹饪,比如解冻、蒸煮和烘烤等。

此外,微波加热还在食品加工业中得到广泛应用,比如杀菌、灭虫和干燥等。

材料加热和干燥:微波加热可以应用于材料的加热和干燥过程。

在材料加热方面,微波加热可以提高加热速度和效率,对于一些深层物质加热更加有效。

在材料干燥方面,微波加热可以在短时间内去除材料表面和内部的水分,提高干燥效果。

医疗领域:微波加热技术在医疗领域中也有应用。

比如在肿瘤治疗中,通过向肿瘤区域提供微波能量,可以加热肿瘤细胞并对其进行灭活。

此外,微波加热还可用于消毒、物理治疗和疾病检测等领域。

化学合成:微波加热技术在化学合成中也有广泛应用。

微波加热可以提高反应速率和效率,减少反应时间和废弃物的产生。

此外,微波加热还可以应用于催化反应、有机合成和催化剂的制备等。

其他领域:微波加热技术还在纺织、造纸、木材加工、环境保护和电子器件制造等领域中有应用。

比如在纺织工业中,微波加热可以提高染色和处理的效率,减少能源消耗。

在电子器件制造中,微波加热可以用于焊接、硬化和瞬时烧结。

3.微波加热技术的优缺点优点:微波加热技术具有许多优点。

首先,微波加热速度快,加热效果好,可以实现快速加热和均匀加热。

其次,微波加热对于深层物质的加热更为有效,可以提高加热效率。

微波技术介绍

微波技术介绍

微波技术介绍微波技术,这玩意儿听起来就挺高大上的,可实际上呢,它早就悄悄溜进咱们的日常生活啦。

咱就说微波炉吧,这应该是大家最熟悉的微波技术的产物了。

你把一碗冷冰冰的剩菜放进去,关上炉门,按那么几个键,没一会儿,“叮”的一声,拿出来的时候,菜就热得香喷喷的了。

这就像是有一群看不见的小魔法师在里面挥舞着魔法棒,一下子就把菜的温度给变高了。

那这魔法是咋回事呢?其实就是微波在起作用。

微波啊,就像一个个超级小的精灵,它们在微波炉里到处乱撞,撞到食物上的时候,就把自己的能量传递给食物,食物就被加热了。

这和咱们冬天烤火有点像啊,火的热量传递到咱们身上,咱们就暖和了,只不过微波加热可比烤火快多了。

再往大了说,微波技术在通信领域那也是大明星啊。

你每天打电话、上网,这里面可都有微波技术的功劳呢。

就好比是在空中建了好多条看不见的高速公路,咱们的信号就像一辆辆小汽车在这些公路上跑。

微波能把信号传得又快又远,而且还不容易受到干扰。

要是没有微波技术,咱们现在刷个短视频可能都得卡半天,那多难受啊。

这就像你开车在路上,要是路又窄又破,车肯定跑不顺畅,但是微波技术给信号建的可是宽敞又平坦的大路,信号跑起来那叫一个溜。

在科学研究里,微波技术也有着不可替代的作用。

科学家们就像一群探险家,在微观的世界里探索奥秘,而微波技术就像是他们手里的一把万能钥匙。

比如说在化学研究中,微波可以加速化学反应的速度。

这就好比是本来要慢悠悠走很久的旅程,一下子坐上了火箭,很快就到达目的地了。

这不仅节省了时间,还能让科学家们更快地得到实验结果,发现新的物质或者反应原理。

要是把化学反应比作一场马拉松比赛的话,微波技术就像是给运动员们装上了风火轮,让比赛变得更精彩更高效。

不过呢,微波技术也不是完美无缺的。

就像一个人有优点也有缺点一样。

微波有一定的辐射,虽然这个辐射量在正常使用微波炉等设备的时候对咱们人体的危害非常小,但是如果微波炉密封不好或者使用不当,就像一个调皮的小怪兽跑了出来,可能就会对咱们的身体造成一些影响。

微波综述

微波综述

微波技术在食品加工中的应用朱要介绍了微波加热的原理、特点及微波技术在食品加工方面的应用及发展前景。

关键词微波技术食品工业应用微波是一种在20世纪40年代之后得到迅速发展的应用技术,并在全球范围内得到普遍推广使用,尤其在食品工业中的应用占整个工业的60%[1]。

第一个微波食品出现在1959年,并随着微波技术的不断发展,有许多专业微波设备已被应用在食品的真空干燥、杀菌保鲜、焙烤、油炸等。

并在肉制品加工、谷类的防虫、白酒催陈和果蔬褐变酶的钝化,微波也具有一定的应用。

一、微波加热技术在食品加工的原理与特点美国人Spencer.P.L在1945年申请了第一个微波加热技术专利,随着技术继续发展,在十年后美国泰潘公司向推出了第一台微波炉。

直至目前为止,微波加热技术已被广泛的应用。

(一)微波加热原理在食品加工中,物料中水分是微波的强力吸收介质,它在微波的作用下,身为极性分子的水分子会随着外电磁场的周期性变化而变化,在915MHz的微波下,水分子可以在每秒钟运动18.3亿次,这些运动中的水分子,经过剧烈的摩擦和碰撞,会释放大量的热会是物料达到微波加热的目的。

(二)微波加热的特点1.加热速度快、效率高无需热传导的过程,利用电磁波直接作用在整个物料的深处,穿透深度可以达到几公分甚至十几公分,内外温度能迅速提高。

通常只需1/10到1/100时间即可完成加热的整个过程[2] 。

并且在整个加热过程中除了电源部分、散热风扇消耗等部分外的热量都被加工物料的本身吸收。

2.加热均匀性好一般加热需要提高加热速度,往往会出现外焦里生的现象,而微波加热是物料里外同时受热,各部分都能均匀受到微波影响,达到加热均匀的目的。

3.易控制微波加热的热惯性极小,可以随时加热和随时停止,便于用于加热工艺的自动化控制。

[3]4.加热具有选择性并不是所有的材料都能进行微波加热,由于不同材料自身的介电特性不同,微波对其反应也各不相同,其中对玻璃、陶瓷、塑料几乎没有穿透吸收。

微波技术综述

微波技术综述

微波技术综述(总3页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-微波技术综述微波是频率最高的无线电波,频率范围主要在300MHz~3000GHz之间。

微波与普通无线电波相比,具有似光性、频率高、能穿透电离层和量子特性等特点。

这些特点决定了传输和处理微波信号的器件和系统有别于普通无线电波所采用的器件和系统,也决定了微波的独特作用。

微波技术在雷达通信、科学研究、生物医学工程和能源等方面都有重要的应用。

微波是指波长在1mm~1000mm、频率在300MHz~3000GHz之间的电磁波,因为它的波长与长波、中波、短波相比要短许多,所以得名“微波”。

它一般划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波三个主要波段。

微波技术的发展已有近60年的历史,第二次世界大战期间雷达的研制推动了微波技术的飞速发展。

60年代以后,微波通信、卫星通信兴起,促进微波技术加速发展;到了70年代,微波技术广泛应用到遥感、医疗、无损检测和能源等各个领域并相继形成微波波谱、微波生物、微波超导等交叉学科。

目前微波的工作频段不断向高频端扩展,微波元件及整机设备不断向小型化、宽频带发展,微波系统不断向自动化、智能化和多功能化方向发展。

微波具有许多特性,如似光性。

微波波长短,它的波长比地球上宏观物体尺寸小得多,其传播特性与光相似:沿直线传播、遇到障碍物时会反射。

利用这一点,可以制造出高方向性微波天线,用来发射或接受微波信号,从而为雷达、微波中继通信卫星通信和导弹制造等提供了必要条件。

与普通无线电波相比,微波频率要高得多,在同样的相对带宽条件下,微波的可用绝对带宽特别宽,能容纳的信息量很大。

因此,微波可作为多路通信的射频。

另外,微波受外界干扰小且不受电离层变化的影响,故通信质量高于普通无线电波。

由于这一特点,微波的震荡周期()与低频器件电子的渡越时间(一般为)属于同一数量级。

因此低频波段时可忽略的一些物理现象,如极间电容、引线电感、集肤效应和辐射效应等,在微波波段这些现象特别明显,必须加以考虑。

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微波技术综述
微波是频率最高的无线电波,频率范围主要在300MHz~3000GHz之间。

微波与普通无线电波相比,具有似光性、频率高、能穿透电离层和量子特性等特点。

这些特点决定了传输和处理微波信号的器件和系统有别于普通无线电波所采用的器件和系统,也决定了微波的独特作用。

微波技术在雷达通信、科学研究、生物医学工程和能源等方面都有重要的应用。

微波是指波长在1mm~1000mm、频率在300MHz~3000GHz之间的电磁波,因为它的波长与长波、中波、短波相比要短许多,所以得名“微波”。

它一般划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波三个主要波段。

微波技术的发展已有近60年的历史,第二次世界大战期间雷达的研制推动了微波技术的飞速发展。

60年代以后,微波通信、卫星通信兴起,促进微波技术加速发展;到了70年代,微波技术广泛应用到遥感、医疗、无损检测和能源等各个领域并相继形成微波波谱、微波生物、微波超导等交叉学科。

目前微波的工作频段不断向高频端扩展,微波元件及整机设备不断向小型化、宽频带发展,微波系统不断向自动化、智能化和多功能化方向发展。

微波具有许多特性,如似光性。

微波波长短,它的波长比地球上宏观物体尺寸小得多,其传播特性与光相似:沿直线传播、遇到障碍物时会反射。

利用这一点,可以制造出高方向性微波天线,用来发射或接受微波信号,从而为雷达、微波中继通信卫星通信和导弹制造等提供了必要条件。

与普通无线电波相比,微波频率要高得多,在同样的相对带宽条件下,微波的可用绝对带宽特别宽,能容纳的信息量很大。

因此,微波可作为多路通信的射频。

另外,微波受外界干扰小且不受电离层变化的影响,故通信质量高于普通无线电波。

由于这一特点,微波的震荡周期()与低频器件电子的渡越时间(一般为)属于同一数量级。

因此低频波段时可忽略的一些物理现象,如极间电容、引线电感、集肤效应和辐射效应等,在微波波段这些现象特别明显,必须加以考虑。

此外传输微波的电路是一种分布参数电路,所使用的器件是特殊的微波器件。

利用本身的高频振荡,微波可以穿透电离层。

由于微波不能被电离层所反射,所以微波的地面通讯只限于天线的视距范围之内,远距离微波通信需要中继站接力。

利用这一特点微波又可以进行宇航通信、卫星通信和射电天文学研究等,因此微波开辟了电磁波谱中的一个“宇宙窗口”。

微波具有波粒二象性,在低功率电平下,微波的量子特性明显的表现出来。

另外,一些分子和原子的超精细结构能级落在微波波段,顺磁物质在磁场的作用下能级差也落在这一波段。

利用微波与这些物质相互作用产生的物理现象,可用以研究物质的结构,从而形成一门“微波波谱学”。

微波与物质的互相作用比较强烈,特别是水分子吸收了微波能量后会产生热效应,这一特点可在实践中充分利用。

微波技术的实际应用相当广泛,尤其近年来随着它的发展,新的应用层出不穷。

雷达是微波技术的早期应用,雷达可以利用微波信号准确地测定目标的方向、距离和速度,从而对运动目标实现定位、跟踪和识别。

目前用于军事上的有制导雷达、跟踪雷达和炮瞄雷达;用于民用上的有导航雷达、气象雷达和遥感雷达。

在有线通信方面,利用同轴电缆可以同时传送几千路电话和几路电视信号;无线通信方面,可进行卫星通信和宇航通信,利用外层空间三颗互成120°角的同步卫星,就能实现全球通信和电视实况转播。

科研方面,根据各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与反射特性,来观察气象的变化;射电天文学中微波可作为一种观测手段用来发现新星体。

生物医学方面,微波理疗仪对人体局部进行辐射,可杀死病变细胞治疗癌症;用微波针灸可
治疗风湿、关节炎等疾病。

我国目前,已经在微波等离子体、微波辅助催化化学反应、微波处理材料、微波生物和生理效应等方面取得了许多令人振奋的实验室科研成果。

但与国外设备相比在稳定性上有差距。

吴贺君指出我国微波技术制造工艺落后,且与其他科技技术衔接不够,难以形成规模经济,无法获取应有的经济效益。

为此吴贺君认为应当增加微波功率源的输出稳定性,提高大功率微波小传输元件及功率比例取样元件的质量,研究有效的传感工艺参数方法和闭环控制方法,使应用器的设计具有高度兼容性及适应性。

微波能方面,利用微波本身作为一种能源,用于加热和烘干。

家用微波炉具有能量高、烹饪快、干净等优点,已在全世界普及。

大连水产大学的研究表明,热风干燥扇贝具有较小的收缩率;Durance利用微波真空与热风组合干燥西红柿,发现西红柿的复水率有所改善。

在未来的能源开发方面,利用空间站将太阳能转变为直流电,再转换为微波能量反射回地面接收站,最后将接收的微波能量转换成直流电供人类使用。

最后应当指出,事物总是一分为二的,一方面微波能可以造福人类,但另一方面,大功率、长时间的微波辐射对人体有明显的损害,人体最易受微波伤害的器官是眼睛和神经系统,一般微波对人体的辐射强度不应超过5mW/,大于此标准应采取保护措施。

参考文献
[1] 王子宇.微波技术基础[M].北京大学出版社,2013.10:6-9
Wang Ziyu.Basis of microwave technology [M]. Peking University press, 2013.10:6-9
[2] 王文祥.微波工程技术[M].国防工业出版社,2014.1:2-8
Wang Wenxiang. Microwave engineering technology of [M]. National Defence Industry Press, 2014.1:2-8
[3] 吴贺君.我国微波技术应用的发展现状及市场前景[J].长春师范学院学报,2012.6.Vo1.31(6)
Wu Hejun. Present status and development prospect of microwave technology application in China [J]. Journal of Changchun Normal University, 2012.6.Vo1.31 (6)
[4] 张国琛,毛志怀,等.微波真空干燥扇贝柱的物理特性研究[J].农工学报,2004(6).
Zhang Guochen, Mao Zhihuai, et al. Physical properties of microwave vacuum drying of scallop [J]. Journal of agro industrial research, 2004 (6).。

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