■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 科技微波小課堂_波導有什么樣的作用呢?
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也許大家在生活中從來沒見過波導,但波導卻廣泛地存在于 ■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 生活中的通信設備當中,對 ■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 的生活有著極其重要的影響。波導有什么樣的作用呢?就像電需要電纜作為傳輸介質一樣,波導也一樣起到輸送的作用,只不過電纜用于輸送電流,波導用于輸送電磁波(主要是微波)。這時很多人會想,同樣是輸送,為什么不用普通的導線而一定要采用波導呢?起初科學家們也是這樣想的,但他們很快發(fā)現普通的導線只能傳輸頻率非常低的電磁波,一旦傳輸頻率高的電磁波,電磁波就會很快地衰減,這樣就無法起到傳輸的作用。微波又被叫做超高頻電磁波,在傳統的導線中很難傳播,因此科學家們希望發(fā)明一種能夠有效傳輸微波的器件,由此開啟了對波導的探索之路。電子科技博物館館藏波導元件
波導的探索與研究
從1887年赫茲用實驗證明了電磁波的存在以后,人類逐漸開始了對微波的探索與研究。微波具有的特性使得微波像埋在深海里的寶藏,有著極大的吸引力卻又難以挖掘。一方面它超高的頻率使得人們難以掌控它,另一方面它超大的信息容量以及超大的帶寬又讓人們垂涎欲滴。直到波導技術有了重大的突破,微波技術才得到有效的推進。
波導的開展與興盛
為了盡可能保證傳輸微波的同時將損耗減小,最早在1893年的時候J.J.湯姆孫提出了可以用圓形金屬管傳輸電磁波,他設想電磁波可以在金屬管中以反射的形式傳播,在1894年O.J.洛奇第一次證明了波導理論的正確性。1897年瑞利建立了金屬波導管內電磁波傳播的理論。波導的開展就此起步,但和同時期的微波技術一樣處于開展瓶頸期。終于,1936年索斯沃斯提出超高頻波導管的理論,并發(fā)明了微波用波導管,不僅使波導理論有了更重大的應用,也使微波技術日趨興盛。
波導奠定微波基礎
為什么說波導是微波器件的中流砥柱呢?因為 ■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 所使用的各種微波器件大多都是由波導結構構成的。例如濾波器中最常見的階躍阻抗諧振器濾波器就是由不同特征阻抗的波導組成的。另外利用波導間的串聯、集聯、耦合等結構,還可以構成巴倫、功率分配器、耦合器等。可以說,波導是實現各種微波器件的基礎。
最常見的波導——微帶線
當今最常見的波導是微帶線,它十分適合用于制作微波集成電路的平面?zhèn)鬏斁€,這是因為它相比傳統的腔體波導來說體積小、重量輕、使用頻帶寬、可靠性高并且制造成本低的特點,并且基于成熟的PCB技術,基于微帶線的微波器件可以快速大量的生產。當然微帶線也有缺陷,它的功率容量比較小,在大型微波設備中還是需要使用傳統的墻體波導。
波導從上世紀開展到今天已經有了極大的突破,并且開展出許多的分支。波導器件在今天有著極其廣泛的應用,例如通信、雷達、芯片以及相關領域等。它為人類所帶來的效益是巨大的,單從通信方面來說,波導在移動通信,光通信,衛(wèi)星通信等都起很大作用。波導有著輝煌的過去,但它的開展并未停下腳步,人類仍然在波導方面存在未解決的問題,比如波導的材料吸收、插入損耗、波導色散等問題,但 ■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 始終相信,未來的波導會有更加不可思議的開展與應用。近來就有十分火熱的太赫茲波導,其在高速空間通信、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)學探測、國防安全等領域都有著十分廣闊的前景,這讓人類在波導研究上愈加振奮。
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