1、微波技术与天线,07-08学年第2学期,主讲教师：李晓峰,教 材：微波技术与天线 王新稳等编 参考书：微波技术基础 廖承恩微波技术与天线 刘学观微波工程 David M. Pozar 天线 (上、下册 )John D. Kraus射频技术电波与天线,学时安排,共48学时，40学时讲授，8学时实验 考试：期终闭卷考试 70%平时+实验 30% 答疑时间：周二晚7：309：30周三下午3：005：00答疑地点：2406微波光波教研室 网上答疑：校园网教育在线 BB教学平台信息与通信学院类别微波技术,教学内容：,第1章 引论 第2章 传输线理论 第3章 微波网络 第4章 常用微波元件 第5章 天线基
2、础 第6章 常用天线,一段特殊频率的电磁波f ：300MHz-3000GHz,什么是 微波 ？,第0章 引 论,0.1 微波及其特点,电磁波：原理上频率从0到无穷大。,频率 f,电磁波谱段,为方便起见，还将电磁波按照波段来进行划分,常用无线电波的波段射频：,1. 微波范围,波长： l = 1m-0. 1mm （人体尺寸）,频率： f =300MHz-3000GHz,微波波谱学,2. 微波的特点,2）频率很高故其使用频带宽，信息容量大；同时可提供相位信息、极化信息、频率信息。但由于其振荡周期很短（10-9-10-12s），则趋肤效应、辐射效应、相位滞后等可在低频忽略的一些现象和效应，此时则不能忽
3、略。,1）波长短与地球上一般物体的尺寸相比在同一数量级或更小。当微波照射到这些物体时将产生显著的反射。由其似光性（会聚）和直线传播的特点，可以确定物体的方位和距离。,2. 微波的特点,3）具有穿透性 穿过电离层，探测宇宙的窗口太空以及深空中通信 穿透云雾雨雪植被，气象预报 穿过生物体，深入物质（介质）内部，研究分子和原子核的结构。 -近代微波波谱学和量子电子学。 穿透地表，探地雷达。 穿透等离子体，远程导弹，航天航空。,4）非电离性微波的量子能量较小，不能改变物质的内部结构。可引起共振-探索物质的内部结构。,2. 微波的特点,微波的研究方法,场的方法,路的方法,类比低频电路，采用等效电压、等效
4、阻抗等概念。在一定的条件下，用“路”的理论求解。,研究方法,4. 微波的传输,导行,空间传播,通过波导、同轴电缆、微带传输线等导行系统进行电磁能量的“束缚”传输,通过天线形成波束在空间进行电磁波的“自由”传输,0.2 微波的应用,发展史： 第一阶段：1940年以前，-实验室早期研究阶段，主要研究微波产生的方法。 第二阶段：1940年-1945年，应用于雷达 第三阶段：应用于通信，广播，电视,微波技术的传统应用是雷达和通讯。,雷 达,对目标进行探测和定位,（1）公共应用：机场监视、海上导航、气象雷达、测量学、飞机着陆、夜间防盗、速度测量（警戒雷达）、测绘等。,（2）军事应用：空间和海事导航，飞机
5、、导弹、空间飞行器的定位、检测和跟踪，导弹的精确制导，导弹和火炮的点火控制，武器保险、侦察等。,（3）科学应用：天文学、绘图和成像，精密距离测量，自然资源遥感等。,通 信,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,20世纪20年代初 短波通信,20世纪60年代 卫星通信,20世纪80年后 移动通信,通信,移动通信,GPS,蓝牙技术,广播电视,中继通信,卫星通信,国外发达国家的微波中继通信在长途通信网中所占的比例高达50%以上。,紧急状态下的通信,无线微波接入,网络,WLAN,信息的载体通信之基础,对于通信与信息专业：主要研究射
6、频范围内的无线电波的信息处理的学科（包括产生、放大、调制、传输、接收、发射和测量等）。,本课程主要是针对微波的导行传输、辐射（即天线）,电子对抗（电子战),电子对抗侦察 电子干扰 电子防御,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。,微波能源,加热,处理 （快速均匀）,消毒 （杀虫灭菌）,微波能量传递,微波弹,微波辐射,1) 一天8小时，其剂量38W/ cm22)一天 总剂量300Wh/cm2；3) P1mW/cm2。,空间微波辐射,对人体的损害 致癌、致畸、致突变,对设备有干扰 电磁兼容,超 剂 量,生物医学,诊断（仲瘤） 治疗（突发性耳聋、疼痛、类风湿关节炎、肩周炎、某些癌症等） 微波理疗 组织固定 免疫组织化学和免疫细胞化学研究,微波物理,微波化学,微波吸收光谱学,微波等离子体化学,交叉学科,
