微波及其特点

微波及其特点

    微波是指波长约1m-10mm的电磁波，常分为米波、厘米波、毫米波和亚毫米波4个波段。微波与可见光、红外线、紫外线、x射线一样，都是电磁波，不同之处在于它们的波长和频率不同。微波的频率(300Mh一300 GH2)介于无线电频率(超短波)和远红外线频率(低频端)之间。由于其频率很高，在某些场合也叫超高频电磁波。微波的频率接近无线电波的频率，并重叠雷达波频率，会干扰通讯联络。因此，国际上对工业、科学及医学使用的微波频带范围都有严格要求。目前工业上只有915MHz(美国用896M比)和2450Mh两个频率被广泛应用。而在较高几个频带，由于微波管的功率、效率、成本尚未能达到工业使用要求，故较少应用。

    微波具有电磁波的波动特性，如反射、透射和干涉、衍射、偏振以及伴随电磁波的能量传输等波动特性，这就决定了微波的产生、传输、放大、辐射等问题也不同于普通的无线电、交流电。在微波系统中，几件的电性质不能认为是集总的，微波系统没有导线式电路，交、直流电的传输特性参数及放电容和电感等概念亦失去了其确切的意义。在微波领域中，通常应用所谓“场”的概念来分析系统内电磁波的结构。并采用功率、频率、阻抗、驻波等作为微波测量的基本量。具体来说，①在研究微波问题时，应使用电磁场的概念，许多高频交变电磁场的效应不能忽略。例如微波的波长和电路的直径尺寸已是同一数量级，位相滞后现象已十分明显，这一点必须加以考虑.②微波传播时是直线传播．遇到金属表面将发生反射，其反射方向符合光的反射规律。③微波的频率很高、因此其辐射效应更为明显，它意味着微波在普通的导线上传输时，伴随着能量不断地向周围空间辐射，波动传输将很快地衰减，所以对传输元器件有特殊要求。④当入射波与反射波相遇叠加时能形成波的干涉现象，其中包括驻波现象。在微波波导或谐振腔中，微波电磁场的驻波分布现象就很常见。在微波设备中，我们也利用多种模式的电磁场的分布、叠加来改善总电磁场分布的均匀性。⑤微波能量的空间分布同一般电磁场能量一样，具有空间分布性质。哪里存在电磁场，哪里就存在能量。例如微波能量传输方向上的空间某点，其电场能且的数值大小与该处空间的电场强度的二次方有关，微波电磁场总能量为空间点的电磁场能量的总和。

    微波像光一样直线传播，受金属反射，可通过空气及其他物质(如各种玻璃、纸和塑料)，井可被不同食品成分(包括水)所吸收。当微波被物质反射，并不增加物质的热；物质吸收了微波的能量，则引起该位置变热。

    微波能量的传输与一般高低频电磁波不同，它是一种超高频电磁波，电磁波以交变的电场和磁场互相感应的形式传输。为了传输大容量功率及减少传输过程的功率损耗，微波常在一定尺寸的波导管(简称波导)内传输。常见的波导有中空的或内部填充介质的导电金属管，如圆形波导、矩形波导和脊形波导等。波导的尺寸大小及结构，要按传输电磁波性质及实际需要进行专门设计及制造。