微波的應用

微波的應用

    微波的實(shí)際應用相當廣泛，尤其是近年來(lái)微波應用發(fā)展很快，新的應用層出不窮。這里不可能一一列舉，下面僅就幾個(gè)主要方面作一簡(jiǎn)單介紹。

    (一)雷達。微波技術(shù)的早期發(fā)展是和雷達交織在一起的，事實(shí)上，正是由于第二次世界大戰期間對于雷達的需要，微波技術(shù)才迅速地發(fā)展起來(lái)。為了適合各種不同的要求，現代雷達的種類(lèi)很多．性能也日益提高。例如超遠程預警雷達的作用距離選一萬(wàn)公里以上，可以對洲際導彈的突然襲擊給出5～30分鐘的預警時(shí)間。又如現代相控陣雷達，利用電-F計算機控制其天線(xiàn)陣列的波束相位，能夠實(shí)現快速電掃描，并能根據需要形成多波束，可同時(shí)探測許多目標，和對多日標進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。除了軍用以外，還發(fā)展了多種民用雷達，如氣象雷達、導航雷達、汽車(chē)防撞雷達、肓凡雷達、防盜雷達、遙感用側視雷達等。

    （二）通訊。由于微波的頻帶較寬，信息容量較大，故需要傳送較大信息量的通訊都可以用微波作為載波。微波多路通汛早已進(jìn)入實(shí)用階段，在微波有線(xiàn)通訊方面，利用同軸電纜可以同時(shí)傳送幾千路電話(huà)和幾路電視；在無(wú)線(xiàn)通訊方面，利用微波中繼接力傳送電視和進(jìn)行通訊。近年來(lái)人造衛星通訊發(fā)展很迅速，其射頻都是工作在微波波段的}利用三個(gè)瓦成120。的位于外層空間的同步衛星，就能夠進(jìn)行全球的電視轉播。

    (l)科學(xué)研究手段。近年來(lái)微波作為一種科學(xué)研究的手段，得到了廣泛的應用。例如所謂“原子鐘”就是工作于微波波段的一種時(shí)間基準，其準確度和穩定性比原來(lái)的天文鐘高得多。國際計量大會(huì )巳冼議：定義時(shí)間單位“秒”為銫-133原予基態(tài)的兩個(gè)超精細能級之間躍遷所對虛的輻射的9，192，6 31，770個(gè)周期的持續時(shí)間，這根譜線(xiàn)就是落在微波頻段的。此外如射電天文觀(guān)察，電子直線(xiàn)加速器，等離子體參量測量，精細的頻譜分析，基本物理常數測定以及遙感技術(shù)等方面都要用到微波。微波作為一種觀(guān)測手段，往往對科學(xué)的發(fā)展作出黿要的貢獻。舉一例可見(jiàn)其一般，近年來(lái)以微波作為主要觀(guān)測手段的射電天文學(xué)得到了飛速的發(fā)展，它擴展了天文觀(guān)察的視野，作出了具有重大科學(xué)價(jià)值的發(fā)現。所謂六十年代天文學(xué)的四大發(fā)現一一類(lèi)星體、中子星、2.7K背景輻射和星際有機分子，全都是利用微波作為主要觀(guān)測手段而發(fā)現的。

    （四）微波能應用。以上所述的微波應用具有一個(gè)共同的特點(diǎn)，都是將微波作為一種傳遞信息的媒介，這些屬于傳統的微渡應用。近年來(lái)除了傳統的微波應用繼續發(fā)展以外，興起了微波能應用，將微波作為一種能量來(lái)加以利用。例如微波加熱就是利用某些物質(zhì)吸收微波能所產(chǎn)生的熱效應進(jìn)行加熱，微波加熱的特點(diǎn)是：就地生熱，內外同熱，不需傳熱過(guò)程，瞬時(shí)可達高溫。因此具有加熱速度快，熱能利用率高，可實(shí)現快速自動(dòng)控制等一系列優(yōu)點(diǎn)。微波加熱在工業(yè)、農業(yè)、醫療以至食物烹調等方面都有廣泛應用。對于節約能量，提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件等方面有顯著(zhù)效果。微波除了熱效應以外，還有非熱效應，最近對微波非熱效應的研究十分活躍，這將為微波在化學(xué)、生物學(xué)和醫學(xué)等方面的應用開(kāi)辟新的途徑。

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