微波技术基础•李秀萍教授•办公室：明光楼819,Tel:62282900•Email:xpli@bupt.edu.cn20132013--1212--20201Outline•绪论•传输线理论20132013--1212--20202WorldMapTU-BERLIN06Carleton07TU-Munich08BIT01BUPT04YONSEIUNIV.03NTU01-0320132013--1212--20203看不见的微波影响全世界看不见的微波影响全世界(1)(1)1.微波以及发展•频率很高频率很高((300M‾300GHz，波长：11m‾1mmm‾1mm)•电路理论，微波传输线理论•场理论•空间中每一点的完整描述•电路理论•功率，阻抗，电压和电流等2.微波的特点与应用•天线•频率高•带宽大，通信容量高•对元器件有特殊要求•雷达散射截面与目标的电尺寸成比例•20132013--1212-遥感，医学治疗，治疗和加热方法-20204看不见的微波影响全世界看不见的微波影响全世界(2)(2)3.研究内容(偏重““工工程性”)–微波理论、器件–微波试验、仪器4.微波的危害–大剂量或长时间微波辐射的危害（热效应）•f<150MHzf<150MHz，能量几乎全部穿透人体，危害性很小；，能量几乎全部穿透人体，危害性很小；•150MHz<f<1.2GHz150MHz<f<1.2GHz，被人体中央部分吸收，危害内脏器官；，被人体中央部分吸收，危害内脏器官；•1G<f<3.3GHz，被人体表面和皮下深部组织吸收；•f>3GHzf>3GHz，人体表面几乎全部吸收，对皮肤和眼睛的危害很大，人体表面几乎全部吸收，对皮肤和眼睛的危害很大–对工作场所和微波辐射器件进行屏蔽，工作人员可以穿防护衣，戴防护眼镜–容许的强度容许的强度100mW/cm100mW/cm2（理论和实验结果）20132013--1212--2020520132013--1212--20206微波波段的划分波段名称波长范围频率范围频段名称超短波10m‾1m10m‾1m30M‾300MHz(VHF)(VHF)分米波11m‾10cmm‾10cm300M‾3GHz((UHF)UHF)厘米波10cm‾1cm10cm‾1cm3G‾30GHz((SHF)SHF)毫米波11cm‾1mmcm‾1mm30G30G--300GHz300GHz(EHF)亚毫米波1mm‾0.1mm…超极高频20132013--1212--20207微波波段中的一些微波波段中的一些““特殊特殊””子波段子波段•LL波段波段((Band))：：1G‾2GHz•SS波段波段：：1010厘米波段厘米波段(2‾4GHz)(2‾4GHz)•CC波段：波段：55厘米波段厘米波段(4‾8GHz)(4‾8GHz)•XX波段：波段：(8(8--12.4GHz)12.4GHz)•KuKu波段：波段：22厘米波段厘米波段(12(12.4‾18GHz).4‾18GHz)•KK波段波段::(1(18‾26.5GHz)8‾26.5GHz)•KaKa波段：波段：88毫米波段毫米波段(2(26.5‾40GHz)6.5‾40GHz)20132013--1212--20208微波工程简史JamesC.MaxwellHeaviside，OliverHeinrichHertz(1831-1879)(1831-1879)(1850～1925)(1857-1894)•••建立了麦克斯韦方程组消除了数学复1886,发明电波环杂性••创立了经典电动力学1888发现电磁波•建立了系统的•验证了由法拉第•预言了电磁波的存在向量符号提出了光的电磁说。开创麦克斯韦总结•提供了导波和的电磁理论传输线的实际20132013--1212--2020应用基础9无线通信历史总结19001910192019301940195019601970198019902000电话广播无线电‧全面发展雷达‧广泛应用卫星通信卫星遥感‧固体器件、固体集成电路‧和固体平面电路,小型化手机‧单位芯片上集成的晶体管数量DBS‧将每年翻一番商用GPS‧2年Auto&Highway‧1965：30;1978：65000个人通信系统‧1989：140万;25MHz(i486)卫星个人通信系统‧2002：5500万;20132013--1212--20203.06GHz10个人无线通信系统铱星上三个L波段天线阵列小型家用通信卫星地面站大型通信