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微波特点

本文发布时间: 2022-Apr-09
本文内容:

微波是指频率从300MHz至3000GHz范围的电磁波,其相应的波长从1m至0.1mm。这段电磁频谱包括分米波(频率从300MHz至3GHz)、厘米波(频率从3GHz至30GHz)、毫米波(频率从30GHz至300GHz)和亚毫米波(频率从300GHz至3000GHz)四个波段。
从电子光学和物理学的观点看,微波这段电磁谱具有不同于其它波段的如下重要特点:
1、似光性和似声性
微波的波长很短,比地球上一般物体如飞机、舰船、汽车、坦克、火箭、导弹、建筑物等的尺寸相对要小很多,或在同一量级。这使微波的特点与几何光学相似,即所谓似光性。因此,使用微波工作,能使电路尺寸减小,使系统更加紧凑,可以设计成体积小、波束很窄、方向性很强、增益很高的天线系统,接收来自地面或宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号,从而确定物体的方位和距离,分析目标特征。由于微波的波长与物体如实验室中的无线电设备的尺寸具有相同的量级,使得微波的特点又与声波相近,即所谓似声性。例如微波波导类似于声学中的传声筒喇叭天线和缝隙天线类似于声学喇叭、萧和笛微波谐振腔类似于声学共鸣箱等。
2、穿透性
微波照射于物体介质体时,能深入物质内部微波能穿透电离层,成为人类探测外层空间的“宇宙窗口”微波能穿透云雾、雨、植被、积雪和地表层,具有全天侯和全天时的工作能力,成为遥感技术的重要波段微波能穿透生物体,成为医学透热疗法的重要手段毫米波还能穿透等离子体,是远程导弹和航天器重返大气层时实现通信和末制导的重要手段。
3、非电离性
微波的量子能量还不够大,不足以改变物质分子的内部结构或破坏分子间的键。而由物理学知道,分子、原子和原子核在外加电磁场的周期力作用下所呈现的许多共振现象都发生在微波范围,因而微波作为探索物质的内部结构和基本特性提供了有效的研究手段。另一方面,利用这一特性和原理,可研制许多用于微波波段的器件。
4、信息性
由于微波的频率很高,所以在不太大的相对带宽下,其可用的频带很宽,可达数百甚至上千兆赫。这是低频无线电波无法比拟的。这意味着微波的信息容量很大。所以现代多路通信系统,包括卫星通信系统,几乎无例外的都是工作在微波波段。另外,微波信号还可提供相位信息、极化信息、多普勒频率信息,这在目标探测、遥感、目标特征分析等应用中是十分重要的。


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2022-Apr-13 07:52am

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