微波的應用

微波的應用

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

    (一)雷達。微波技術的早期發(fā)展是和雷達交織在一起的，事實上，正是由于第二次世界大戰(zhàn)期間對于雷達的需要，微波技術才迅速地發(fā)展起來。為了適合各種不同的要求，現(xiàn)代雷達的種類很多．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分鐘的預警時間。又如現(xiàn)代相控陣雷達，利用電-F計算機控制其天線陣列的波束相位，能夠實現(xiàn)快速電掃描，并能根據(jù)需要形成多波束，可同時探測許多目標，和對多日標進行自動跟蹤。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入實用階段，在微波有線通訊方面，利用同軸電纜可以同時傳送幾千路電話和幾路電視；在無線通訊方面，利用微波中繼接力傳送電視和進行通訊。近年來人造衛(wèi)星通訊發(fā)展很迅速，其射頻都是工作在微波波段的}利用三個瓦成120。的位于外層空間的同步衛(wèi)星，就能夠進行全球的電視轉播。

    (l)科學研究手段。近年來微波作為一種科學研究的手段，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間基準，其準確度和穩(wěn)定性比原來的天文鐘高得多。國際計量大會巳冼議：定義時間單位“秒”為銫-133原予基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷所對虛的輻射的9，192，6 31，770個周期的持續(xù)時間，這根譜線就是落在微波頻段的。此外如射電天文觀察，電子直線加速器，等離子體參量測量，精細的頻譜分析，基本物理常數(shù)測定以及遙感技術等方面都要用到微波。微波作為一種觀測手段，往往對科學的發(fā)展作出黿要的貢獻。舉一例可見其一般，近年來以微波作為主要觀測手段的射電天文學得到了飛速的發(fā)展，它擴展了天文觀察的視野，作出了具有重大科學價值的發(fā)現(xiàn)。所謂六十年代天文學的四大發(fā)現(xiàn)一一類星體、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測手段而發(fā)現(xiàn)的。

    （四）微波能應用。以上所述的微波應用具有一個共同的特點，都是將微波作為一種傳遞信息的媒介，這些屬于傳統(tǒng)的微渡應用。近年來除了傳統(tǒng)的微波應用繼續(xù)發(fā)展以外，興起了微波能應用，將微波作為一種能量來加以利用。例如微波加熱就是利用某些物質吸收微波能所產生的熱效應進行加熱，微波加熱的特點是：就地生熱，內外同熱，不需傳熱過程，瞬時可達高溫。因此具有加熱速度快，熱能利用率高，可實現(xiàn)快速自動控制等一系列優(yōu)點。微波加熱在工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療以至食物烹調等方面都有廣泛應用。對于節(jié)約能量，提高效率和產品質量，改善勞動條件等方面有顯著效果。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、生物學和醫(yī)學等方面的應用開辟新的途徑。

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