微波基础－－简单的小教程: 本帖最后由 huangfeihong88 于 2009-12-18 14:28 编辑
微波是一种波长较短的电磁波。在电磁波波谱表中，微波的波长介于无线电波与光波之间。波长较长的分米波和无线电波的性能相近，波长较短的毫米波则与光波的性质相一致。本实验是使用厘米波中的X 波段，其标称波长为3.2cm，中心频率为9375MHz。不同波长的电磁波具有不同的能量，电磁辐射的能量与波长成反比，故微波的辐射能量要高于无线电波。它是由分子转动、电子自旋和核自旋的能级跃迁所产生。由于微波所辐射的能量可与物质发生相互作用，在近代物理领域中已成为一种十分重要的研究手段。使用微波直线加速器和微波频谱仪可对原子和分子结构进行研究；微波衍射仪可用来研究晶体结构；微波波谱仪可测定物质的许多基本物理量；微波谐振腔又可用
来测量低损耗物质的介质损耗及介质常数等。
微波的波长被规定在1mm～1M 之间，其频率范围相当于300GHz～300MHz。如此之高的振荡频率，势必会引起一系列新的问题。现将微波与无线电波的主要不同点简述如下：
1. 微波的产生具有其独特性：
电子管中，电子由阴极到达阳极的时间称为“电子渡越时间”，一般是在10 -9 sec 的数量级。这对频率较低的无线电波来讲，几乎可被忽略。但对频率高于300 MHZ的微波，则将受到制约。若想从电子管中获得微波信号，只能借助于电子流与谐振腔相互交换能量的方式来进行。
2. 在研究方法上两者有明显的不同：
在低频电路中，工作波长已远远超出实际电路的几何尺寸（例如：对应于50Hz 的电磁波其波长值为6000KM）。电路中各点的电流和电压值可被认为是在同一时刻建立起来。微波系统则不然，由于微波器件的线度十分接近于工作波长，电压、电流等概念将有别于低频电路。为此，微波系统的研究方法必须从三度空间场的理论着手，把“路”的观点转化成“场”的观念、把“基尔霍夫定律”转化成“麦克斯韦方程组”、把“集总参数”转化成“分布参数”，才能认识和讨论有关问题。
3. 微波在传输特性上类似于光波：
微波与光波虽在波长值上有差异，但均远远地小于地球上一般物体的实际尺寸。尤其对微波中的毫米波，其传输特性与光波更为接近，使用准光传输线就能同时传播微波与光波。同样，一般的光学器件和光学特性，微波也都具备。微波的突出贡献尤其表现在空间
技术领域，使用会聚成束的微波电磁场能量，可以进行定向发射，并能顺利地穿透空间电离层，已被人们称为“宇宙的窗口”。
4. 微波基本参数的测量方法与低频电路大不相同：
阻抗、波长、驻波比和功率等微波参数的测量方法有其独特之处。微波阻抗的测量是通过检测电场强度的相对值（即：驻波比）来实现。波长的测量可经校准过的谐振腔来进行（即通常所称的“吸收式波长计”）。功率的测量是利用微波的热效应，通过热电换能器进行间接的量测。综上所述，人们之所以把微波技术作为一门独立的学科去研究，不仅是出于频率增高这一表面现象，而应当充分地理解到这种由“量变”到“质变”的根本过程。
微波器件种类繁多，限于篇幅，仅介绍一些实验中常用到的器件，它们均适用于三公
分系统。
具体内容见附件
好东西！重新顶起。
看看 {:6_939:}
微波基础.pdf
