微波的應(yīng)用

微波的應(yīng)用

    微波的實(shí)際應(yīng)用相當(dāng)廣泛，尤其是近年來(lái)微波應(yīng)用發(fā)展很快，新的應(yīng)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(dá)。微波技術(shù)的早期發(fā)展是和雷達(dá)交織在一起的，事實(shí)上，正是由于第二次世界大戰(zhàn)期間對(duì)于雷達(dá)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(xiàn)代雷達(dá)的種類(lèi)很多．性能也日益提高。例如超遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)的作用距離選一萬(wàn)公里以上，可以對(duì)洲際導(dǎo)彈的突然襲擊給出5～30分鐘的預(yù)警時(shí)間。又如現(xiàn)代相控陣?yán)走_(dá)，利用電-F計(jì)算機(jī)控制其天線陣列的波束相位，能夠?qū)崿F(xiàn)快速電掃描，并能根據(jù)需要形成多波束，可同時(shí)探測(cè)許多目標(biāo)，和對(duì)多日標(biāo)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(dá)，如氣象雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)、汽車(chē)防撞雷達(dá)、肓凡雷達(dá)、防盜雷達(dá)、遙感用側(cè)視雷達(dá)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，在微波有線通訊方面，利用同軸電纜可以同時(shí)傳送幾千路電話和幾路電視；在無(wú)線通訊方面，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(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(gè)瓦成120。的位于外層空間的同步衛(wèi)星，就能夠進(jìn)行全球的電視轉(zhuǎn)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(yīng)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(zhǔn)，其準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性比原來(lái)的天文鐘高得多。國(guó)際計(jì)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(xì)能級(jí)之間躍遷所對(duì)虛的輻射的9，192，6 31，770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)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(cè)量，精細(xì)的頻譜分析，基本物理常數(shù)測(cè)定以及遙感技術(shù)等方面都要用到微波。微波作為一種觀測(cè)手段，往往對(duì)科學(xué)的發(fā)展作出黿要的貢獻(xiàn)。舉一例可見(jiàn)其一般，近年來(lái)以微波作為主要觀測(cè)手段的射電天文學(xué)得到了飛速的發(fā)展，它擴(kuò)展了天文觀察的視野，作出了具有重大科學(xué)價(jià)值的發(fā)現(xiàn)。所謂六十年代天文學(xué)的四大發(fā)現(xiàn)一一類(lèi)星體、中子星、2.7K背景輻射和星際有機(jī)分子，全都是利用微波作為主要觀測(cè)手段而發(fā)現(xiàn)的。

    （四）微波能應(yīng)用。以上所述的微波應(yīng)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(tǒng)的微渡應(yīng)用。近年來(lái)除了傳統(tǒng)的微波應(yīng)用繼續(xù)發(fā)展以外，興起了微波能應(yīng)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(yīng)進(jìn)行加熱，微波加熱的特點(diǎn)是：就地生熱，內(nèi)外同熱，不需傳熱過(guò)程，瞬時(shí)可達(dá)高溫。因此具有加熱速度快，熱能利用率高，可實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)控制等一系列優(yōu)點(diǎn)。微波加熱在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療以至食物烹調(diào)等方面都有廣泛應(yīng)用。對(duì)于節(jié)約能量，提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件等方面有顯著效果。微波除了熱效應(yīng)以外，還有非熱效應(yīng)，最近對(duì)微波非熱效應(yīng)的研究十分活躍，這將為微波在化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等方面的應(yīng)用開(kāi)辟新的途徑。

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