239

更新時間: 2013-07-13

廣告

微波是指頻率為300MHz-300GHz的電磁波,是無線電波中一個有限頻帶的簡稱,即波長在1米(不含1米)到1毫米之間的電磁波,是分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波的統稱。微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為「超高頻電磁波」。微波作為一種電磁波也具有波粒二象性。微波的基本性質通常呈現為穿透、反射、吸收三個特性。對於玻璃、塑料和瓷器,微波幾乎是穿越而不被吸收。對於水和食物等就會吸收微波而使自身發熱。而對金屬類東西,則會反射微波。

廣告

1 微波 -概述

微波微波天線

微波是指波長介於紅外線和特高頻(UHF)之間的射頻電磁波。微波的波長範圍大約在 1m 至 0.1mm 之間,所對應的頻率範圍是 0.3 GHz 至 3000GHz。這段電磁頻譜包括分米波、 厘米波和毫米波等波段。微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為「超高頻電磁波」。微波作為一種電磁波也具有波粒二象性,微波量子的能量為1 99×l0 -25~ 1.99×10-22j。  這些關於微波的波長或頻率範圍,是傳統上的約定。現代微波技術一般認為短於1毫米的電磁波(即亞毫米波)即屬於微波範圍。 

廣告

從電子學和物理學的觀點看,微波這段電磁譜具有一些不同於其他波段的特點。

電子學方面:微波的特點表現在它的波長比地球上很多物體和實驗室中常用器件的尺寸相對要小很多,或在同一量級。這和人們早已熟悉的普通無線電波不同,因為普通無線電波的波長遠大於地球上一般物體的尺寸。當波長遠小於物體(如飛機、船隻、火箭、建築物等)的尺寸時,微波的特點和幾何光學相似。利用這個特點,在微波波段能製成高方向性的系統(如拋物面反射器)。當波長和物體(如實驗室中的無線電設備)的尺寸有相同量級時,微波的特點又與聲波相近,例如微波波導類似於聲學中的傳聲筒;諧振腔類似於共鳴箱等。波長和物體尺寸在同一量級的特點,提供了一系列典型的電磁場邊值問題。 

物理學方面:分子、原子與核系統所表現的許多共振現象都發生在微波的範圍,因而微波為探索物質的基本特性提供了有效的研究手段。 

廣告

由於這些特點,微波的產生、放大、發射、接收、傳輸、控制和測量等一系列技術都不同於其他波段(如微波電子管、微波測量等)。

2 微波 -產生原理

微波通常由直流電或50Hz交流電,通過一些特殊的器件來獲得。可以產生微波的器件有許多種,但主要分為兩大類:半導體器件和電真空器件。電真空器件是利用電子在真空中運動來完成能量變換的器件,或稱之為電子管。在電真空器件中能產生大功率微波能量的有磁控管、多腔速調管、微波三、四極管、行波管等。現代微波加熱領域特別是工業應用中使用的主要是磁控管及速調管。  

3 微波 -發展歷程

4 微波 -性質

5 微波 -物理效應

6 微波 -應用領域

廣告