中国科学技术大学：《微波技术基础》课程教学资源（课件讲稿）第一章 引言 Fundamentals of Microwave Technology

微波技术基础Fundamentals of Microwave Technology

微波技术基础 Fundamentals of Microwave Technology

1958微波的传输问题本课程的基本问题微波传输问题微波传播问题微波在微波电路或微F在自然环境中的辐波系统中，如何射与微波信号或能量有效进行微波信接收的传播特性。号或能量的传递天线理论I导波理论电波传播理论电磁场理论

本课程的基本问题——微波的传输问题 2 微波传输问题 在微波电路或微 波系统中，如何 有效进行微波信 号或能量的传递。 微波传播问题 在自然环境中， 微波信号或能量 的传播特性。 微波 的辐 射与 接收 导波理论 天线理论 电波传播理论 电磁场理论

1958本课程的基本结构传输线的电路模型传输线的具体形式传输线到微波网络（重点是纵向特性）（重点是横向特性）3.金属波导微波网络基础2.传输线理论6.集成传输线4.利用传输线构建谐振器7.微波谐振器5.介质波导4----引言第一章第二章第三章传输线理论规则金属波导第四章第五章介质波导微波集成传输线第七章第六章微波网络基础微波谐振器

本课程的基本结构 3 2. 传输线理论 3. 金 属波 导 4. 集 成传输线 5. 介质波导 6. 微 波网络基础 7. 微 波谐振器 传输线的具体形式 （重点是横 向特性） 传输线的电路模型 （重点是纵 向特 性） 传输线到微 波网 络 利 用传输线构 建谐 振器 第一章 引言 第二章 传输线理论 第三章 规则金属波导 第四章 微波集成传输线 第五章 介质波导 第六章 微波网络基础 第七章 微波谐振器

第一章引言Introduction

第一章 引言 Introduction

1958奥斯特库仑1736180617771851麦克斯韦法拉第安培177518361791186718311879

库 仑 奥 斯 特 安 培 法 拉 第 麦 克 斯 韦 1736—1806 1777—1851 1775—1836 1791—1867 1831—1879

1958电磁波的发现[f, D.ds - j, dv$,B.ds =0p麦克斯韦(MaxwellV.E-E0aBdsd.E.di -.atV.B=0一1865年预测了电磁OBaD波，推演了著名的dHdiVXE=Otat电磁波方程组，推OEB=MoJ+Eooat论光波也是电磁波统一了电和光。詹姆斯·克拉克麦克斯韦，英国物理学家、数学家，经典电动力学的创始人。赫兹(Hertz)于1887至1888年间，利用莱顿瓶放电产生了电磁波证实了电磁波的存在。因里希·鲁道夫·赫兹，德国物理学家

电磁波的发现 • 麦克斯韦(Maxwell) – 1865年预测了电磁 波，推演了著名的 电磁波方程组，推 论光波也是电磁波， 统一了电和光。 9 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，英国物理学 家、数学家，经典电动力学的创始人。 海因里希·鲁道夫·赫兹，德国物理学家。  赫兹(Hertz) -于1887至1888年间，利用莱 顿瓶放电产生了电磁波， 证实了电磁波的存在。 0 S V S l S l S D dS dV B dS B E dl dS t D H dl J dS t                                               

电磁波电磁波谱红外线可见光微波紫外线X射线无线电波伽马射线波段RadioX-rayMicrowaveVisibleUltravioletInfraredGammaRay10-210310-1010-5.5x10-610-810-12波长（米）w对应尺度物体&蜜蜂原子建筑人类分子原子核大头针原生动物频率（赫兹）10410151081012101610181020

电 磁 波

微波(Microwave）的定义() ouanbeae什么是微波？0.1nmX-Rays1018.1nm400 nm1017无线电波中波长最短的10nmUltraviolet1016电磁波500nm/100.nm1015Visible1000nmNea1um600nm频率：300MHz~300GHz1014Infra-red10μm1013700nm波长：1m~1mmThermal100 μm1012Fs1000.mm1000 MHz1011Microwaves1cn500 MHz1010Kilo(103)、Mega(106)Radar10cm100Giga(10°)、Tera(1012)109Radio,TV100 MHz10mPeta(1015)107VHF100m50MHz106AM福1000m_ong-wave问题：什么是射频？11Louis E. Keiner - Coastal Carolina University

微 波(Microwave) 的 定 义 11 什么是微波？ 无线电波中波长最短的 电磁波。 频率：300MHz~300GHz 波长：1m ~1mm Kilo(103 ) 、Mega(106 ) Giga(109 )、Tera(1012) Peta(1015) 问题：什么是射频？

1958微波是客观存在的微波在自然界中是客观存在的，我们周围的许多物体都存在着微波辐射和反射。宇宙的微波背景辐射：被称为“创世遗迹”，宇宙大爆炸（？？）理论的有力依据。其特征和绝对温标2.725K的黑体辐射相同：频率4080MHz，波长7.35cm；宇宙年龄137土1亿年，宇宙组成成分：4%是一般物质，23%是暗物质，73%是暗能量。的世界。“微波荡漾”200.Mk12

微波是客观存在的  微波在自然界中是客观存在的， 我们周围的许多物体都存在着 微波辐射和反射。  宇宙的微波背景辐射：被称为 “创世遗迹” ，宇宙大爆炸 （？？）理论的有力依据。 ◦ 其特征和绝对温标2.725K的黑 体辐射相同； ◦ 频率4080MHz，波长7.35cm； ◦ 宇宙年龄137±1亿年，宇宙组 成成分：4%是一般物质，23% 是暗物质，73%是暗能量。  “微波荡漾”的世界。 12

300GHz1mm指向性强应用广国际电信联★EHF极高频盟(ITU)30GHZ1cm的频段命名SHFX超高频微波频段的划分3GHz10cmUHF特高频TAXI300MHz1m9VHF超短波O30MHz10mHF短波03P频率较低，信号强度易被环境衰减3MHz100mMF中波300kHz1kmLF長波30kHz10kmVLF超長波3kHz100km13

微波频段的划分 13 国际电信联 盟(ITU) 的频段命名