微波工程 - 简介



电磁波谱包含整个范围的电磁辐射。辐射是传播时传播并扩散的能量。构成电磁波谱的电磁辐射类型如下面的屏幕截图所示。

Electromagnetic Spectrum

现在让我们看看微波的特性。

微波的特性

以下是微波的主要特性。

  • 微波是辐射波长较短的电磁能量的波。

  • 微波不会被电离层反射。

  • 微波沿直线传播,并被导电表面反射。

  • 微波在较短距离内很容易衰减。

  • 微波电流可以流过电缆的薄层。

微波的优点

微波有许多优点,例如以下这些 -

  • 支持更大的带宽,因此传输更多信息。出于这个原因,微波用于点对点通信。

  • 可以获得更大的天线增益。

  • 由于带宽更大,因此传输更高的数据速率。

  • 由于频率较高,天线尺寸减小。

  • 由于信号频率较高,功耗低。

  • 通过使用视距传播可以减少衰落的影响。

  • 在雷达系统中提供有效的反射区域。

  • 可以实现高容量的卫星和地面通信。

  • 可以开发低成本的微型微波组件。

  • 有效的频谱利用,在所有可用的操作频率范围内具有广泛的应用。

微波的缺点

微波也有一些缺点,例如以下这些 -

  • 设备成本或安装成本较高。
  • 它们笨重且占用更多空间。
  • 可能会发生电磁干扰。
  • 介电性能可能会随温度发生变化。
  • 电力的固有低效率。

微波的应用

微波有各种各样的应用,而其他辐射无法实现。它们是 -

无线通信

  • 用于长途电话呼叫
  • 蓝牙
  • WiMAX 操作
  • 户外广播传输
  • 广播辅助服务
  • 远程拾取单元
  • 演播室/发射机链路
  • 直接广播卫星 (DBS)
  • 个人通信系统 (PCS)
  • 无线局域网 (WLAN)
  • 蜂窝视频 (CV) 系统
  • 汽车防撞系统

电子产品

  • 快速无抖动开关
  • 移相器
  • 高频生成
  • 调谐元件
  • ECM/ECCM(电子对抗措施)系统
  • 扩频系统

商业用途

  • 防盗报警器
  • 车库门开启器
  • 警察测速仪
  • 非接触式识别方法
  • 手机、寻呼机、无线局域网
  • 卫星电视、XM 广播
  • 运动检测器
  • 遥感

导航

  • 全球导航卫星系统
  • 全球定位系统 (GPS)

军事和雷达

  • 雷达用于检测目标的范围和速度。

  • 声纳应用

  • 空中交通管制

  • 天气预报

  • 船舶导航

  • 扫雷应用

  • 超速限制执行

  • 军方使用微波频率进行通信以及上述应用。

研究应用

  • 原子共振
  • 核共振

射电天文学

  • 标记宇宙微波背景辐射
  • 检测宇宙中的强波
  • 检测宇宙和地球大气中的许多辐射

食品行业

  • 微波炉用于加热和烹饪
  • 食品加工应用
  • 预热应用
  • 预煮
  • 烘烤谷物/豆类
  • 干燥薯片
  • 水分均衡
  • 吸收水分子

工业用途

  • 硫化橡胶
  • 分析化学应用
  • 干燥和反应过程
  • 加工陶瓷
  • 聚合物基体
  • 表面改性
  • 化学气相沉积
  • 粉末加工
  • 灭菌药物
  • 化学合成
  • 废物修复
  • 电力传输
  • 隧道掘进
  • 破碎岩石/混凝土
  • 破碎煤层
  • 水泥固化
  • 射频照明
  • 聚变反应堆
  • 主动拒绝系统

半导体加工技术

  • 反应离子刻蚀
  • 化学气相沉积

光谱学

  • 电子顺磁共振 (EPR 或 ESR) 光谱
  • 了解化学品中未配对的电子
  • 了解材料中的自由基
  • 电子化学

医学应用

  • 监测心跳
  • 肺水检测
  • 肿瘤检测
  • 区域性高热疗法
  • 治疗应用
  • 局部加热
  • 血管成形术
  • 微波断层扫描
  • 微波声学成像

任何波的传播都需要介质。传输线有不同的类型,用于微波的传播。让我们在下一章中学习它们。

广告