微波特性微波是指頻率在300MHz到3000GHz之間的電磁波,其對應的波長在1m到0.1mm之間。這個電磁頻譜包括分米波(頻率從300MHz到3GHz)、厘米波(頻率從3GHz到30GHz)、毫米波(頻率從30GHz到300GHz)和亞毫米波(頻率從300GHz到3000GHz)。
從電子光學和物理學的角度來看,微波電磁頻譜具有以下不同於其他波段的重要特征:
1,光度學和聲學
微波的波長很短,比地球上普通物體的大小要小很多,或者在同壹數量級,比如飛機、輪船、汽車、坦克、火箭、導彈、建築物等。這就使得微波的特性類似於幾何光學,也就是所謂的向光性。因此,使用微波可以減小電路尺寸,使系統更加緊湊。可以設計成體積小、波束窄、方向性強、增益高的天線系統,接收地面或太空中各種物體反射的微弱信號,從而確定物體的方位和距離,分析目標特性。因為微波的波長與實驗室裏的無線電設備等物體的大小在同壹個數量級,所以微波的特性類似於聲波,這就叫音位學。比如微波波導類似於聲學擴音器喇叭天線和縫隙天線,聲學喇叭,小何笛微波諧振腔類似於聲學發聲盒等。[2]
2.滲透
當微波照射到物體的介質時,可以穿透電離層,成為人類探索外太空的宇宙窗口。微波可以穿透雲、雨、植被、雪和地表,具有全天候、全天候的工作能力。它已經成為遙感技術的壹個重要分支。微波可以穿透生物體,成為醫學透熱的重要手段。毫米波還可以穿透等離子體,這是遠程導彈和航天器再入大氣層時實現通信和末制導的重要手段。
3.非電離
微波的量子能量不足以改變物質分子的內部結構或破壞分子間的鍵。根據物理學,分子、原子、原子核在外界電磁場周期力作用下的許多* * *振動現象都發生在微波範圍內,因此微波為探索物質的內部結構和基本特性提供了有效的研究方法。另壹方面,利用這壹特性和原理,可以研制出許多微波波段的器件。
4.信息
由於微波的頻率很高,它的可用頻帶很寬,在相對較小的帶寬下可以達到數百甚至千兆赫。這是低頻無線電波無法比擬的。這意味著微波的信息容量非常大。因此,現代多信道通信系統,包括衛星通信系統,幾乎都工作在微波頻段,無壹例外。此外,微波信號可以提供相位信息、極化信息和多普勒頻率信息,這在目標探測、遙感、目標特征分析等應用中非常重要。