第三章第六节微波应用概述
其实微波就在我们中间，就一般消费者而言，术语“微波”就意味着使微波炉，很多家庭用
它加热食品；工业和医药应用中亦使用微波加热。
在普通气体或木炭火的炉子中，首先，被加热的食品由于热传递先在它的外部得到热量
，然后，食品内部由传导得到热。微波加热时，食品的内部先得到热。出现这种现象的原因
在于水分子的谐振和具有大损耗正切材料的损耗。一种有趣的事实是很多食物的损耗正切，
随着温度的增加而下降，这使微波加热在某种程度上有自我调节功能。结果与通常烹调比较
，微波烹调能够更快并更均匀地给食品加热。
设计微波炉时最要紧的是安全。由于使用很高的微波功率源，泄漏电平必须很小，以避免使
用户暴露在有害的辐射中。因此，磁控管、馈给波导和炉腔，都必须仔细地屏蔽。应特别注
意微波炉门的要求；除要求精密仪器机械公差外，门周围的连接通常利用RF吸收材料和一个
扼流法兰盘，以使微波泄漏降低到可允许电平。
雷达系统
现代雷达大多数是微波雷达，利用微波工作的雷达可以使用尺寸较小的天线，用很窄的波束
宽度以获得被测目标性质的更多的信息。雷达不仅用于军事，也用于民用，如导航、气象探
测、大地测量、工业检测和交通管制等。
雷达或称雷达检测和定位，也许是微波技术最有优势的应用。在运行中，发射机发出一
个信号，信号的一部分被遥远的目标反射，然后被一个灵敏的接收机检测到。如果使用的是
一个窄波束天线，则目标的方向就可由天线的位置准确地测出；目标的距离，由信号传导目
标并被目标反射回来所使用的时间来决定，目标的径向速度也与返回信号的多普勒频移有关
。
无线电辐射计
雷达系统得到有关目标的信息，是用发射一个信号并接收从目标返回的回波实现的，因
此，可以当作一个有源的遥感系统。无线电辐射计是一种无源遥感技术，用它发现有关目
标的信息是通过接收黑体辐射的微波粒子（噪声）实现的。该微波粒子直接由周围物体辐射
或反射，无线电辐射计是一种灵敏的接收机，专门用以测量这种噪声功率。
从各种源接收噪声功率的一个无线电辐射计天线。天线指向地球的一个区域，这个区域有
地表的明亮温度TB。大气层在所有方向激发辐射，直接向着天线的辐射分量为TAR。在那里
，还可能有从太阳或其他噪声源来的噪声功率进入到天线的旁瓣。因此，由辐射计所测量的
总明亮温度，是观察现场（场点）的函数，以及观察角、频率、极化、大气衰减和天线方向
性的函数。应用辐射计的目的是由测量的明亮温度推论出有关现场的信息，无线电辐射机构
的分析是明亮温度与现场的物理条件相联系。例如，在沙子上有一层均匀分布的雪，雪上反
射的功率可以被看作平面波从多层电介质的反射，从而引出一种算法，这种算法可以利用
各种频率下测得的明亮温度给出雪的厚度。
微波辐射计是一门相当新的技术领域，它正处在迅速发展阶段，向电子工程、海洋地理、地
球物理、大气和空间科学等领域扩展。
生物效应
已经证实微波辐射对暴露体产生的危害是由热效应产生的。人体吸收RF和微波能量，并
将它变换成热，如同在微波炉中那样，在低电平时这种热在身体中没有感觉。它对脑、眼睛
、胃组织等影响最大，过度照射可能引起白内障等生理疾病。因此，必须设定一个安全的辐
射电平标准，使微波设备的用户不暴露在有害的功率电平下。
美国和多数西欧国家已经采用的最大辐射电平标准为10mW/cm2。前苏联推荐的最大电平是
1mW/cm2。在美国，微波炉采用的隔离标准是离炉体5cm远处，功率电平不得超过1mW/cm
2。
大部分专家感到，上述限制表示了安全电平，具有一定安全余量。但某些专家认为，长期暴
露在微波辐射下，非热效应对身体亦有危害。
其他应用
由于微波具有频率高、频带宽、信息量大的特点，所以被广泛应用于各种通信业务，包括微
波多路通信、微波中继通信、移动通信和卫星通信。目前数字微波在通信系统的主要应用场
合有如下这些：
(1)干线光纤传输的备份及补充。如点对点的SDH微波、PDH微波等。主要用于干线光纤传输
系统在遇到自灾害时的紧急修复，以及由于种种原因不适合使用光纤的地段和场合。
(2)农村、海岛等边远地区和专用通信网中为用户提供基本业务的场合。这些场合可以使用
微波点对点、点对多点系统，微波频段的无线用户环路也属于这一类。
(3)城市内的短距离支线连接。如移动通信基站之间、基站控制器与基站之间的互联、局域
网之间的无线联网等。既可使用中小容量点对点微波，也可使用无需申请频率的微波数字扩
频系统。
(4)无线微波接入技术。近十年来，国内信息网络的发展对通信基础设施提出了越来越高的
要求。各种网络接入技术越来越受到人们的重视。网络接入大致上可分为网络接入和单机接
入两类。许多技术如DDN，XDSL，ISDN，微波，卫星通信等都成为人们的关注对象。
迄今，尽管中国电信基础建设取得了极大的发展，但是仍无法满足网络迅速发展的迫切需要
。因此，无线微波扩频通信以其建设快速简便等优势成为建立广域网连接的另一重要方式，
并在一些城市中（如北京）形成一定规模，是国内城市通信基础设施的有效补充，引起了很
多网络建设单位的兴趣。
微波扩频通信目前在国内的重要应用领域之一是企事业单位组建Intranet并接入ISP。一般
接入速率为64K－2Mbps，使用频段为24G－24835GHz，该频段属于工业自由辐射频段，
也是国内目前惟一不需要无委会批准的自由频段。
微波扩频通信技术特点是利用伪随机码对输入信息进行扩展频谱编码处理，然后在某个
载频进行调制以便传输。属于中程宽带通信方式。微波扩频通信技术来源于军事领域，主要
开发目的是对抗电子战干扰。
