微波技术历史发展回顾.pdf

《微波技术历史发展回顾.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、微波技术发展历史回顾微波技术历史发展回顾微波技术课系列讲座March2003微波技术发展历史回顾微波的定义•按照国际电工委员会（IEC）的定义，微波（Microwaves）是“波长足够短，以致在发射和接收中能实际应用波导和谐振腔技术的电磁波”。这个定义实际上主要指分米波、厘米波、毫米波三个波段。•微波技术的历史，如果从1936年波导传输实验成功算起．至今已有六十多年了。无论在理论上还是在实践上，微波科学技术已相当成熟，并拥有庞大的从业入员队伍。•英国物理学家J．C．Maxwell干1862年提出了位移电流的概念，并提出了“

2、光与电磁现象有联系”的想法。•1865年，Maxwell在其论文中第一次使用了“电磁场”（electro一magneticfield）一词，并提出了电磁场方程组，推演了波方程，还论证了光是电磁波的一种。一百多年来的事实证明，建立在电磁场理论基础上的微波科学技术，对入类生活产生了极其巨大的影响。微波技术课系列讲座March2003微波技术发展历史回顾微波科学技术的早期历史微波技术课系列讲座March2003微波技术发展历史回顾微波科学技术的早期历史•1885年，H．Hertz到德国Karlsruhe高等工业学校任物理学教授．

3、并从事电磁波方面的实验，以确定Maxwell理论的正确性。1888年至1889年，Hertz在德文科学刊物（AnnalenderPhysik）上发表了三篇文章，提到他产生并辐射出去的波长有：4.8m，4～5m，2.8m,66crn，58cm等，即分布在米波和分米波段。另外，他曾把2m长的锌板弯成抛物往面形状，把振子放在焦线上，以此证明电磁波的直线进行性质和可聚焦性质；因此，Hertz发明了抛物反射面天线。•上世纪末，物理学家们解决了未来微波的传输工具问题。J．J．Thomson在其著作中预言了圆波导（1893年），难能可贵

4、的是他给出了有限导电壁波导的初步理论。LordRayleigh则更全面地分析了未来的矩形波导和圆波导的理论基础（1897年）。1910年。D.Hondros和P.Debye给出用介质圆柱导波的原理；对此，H．Zahn（1916）年，（）．Schriever（于1920年）发表了有关的实验。微波技术课系列讲座March2003微波技术发展历史回顾微波科学技术的早期历史•美国贝尔研究所（BTL）的G．C．Southworth，早在1920年就仔细观察了水槽中的波，思考了导波问题。1931年他进行了高频实验。1933年，在美国有

5、波长15cm的信号源可用了，他加紧了实验波导线的建设。1936年3月，他宣布波导传输实验成功——实验线路长260m，是直径12.5cm的圆形青铜管，传输的波长是9cm。1938年2月1日，美国IRE举行了关干波导的学术报告会，表演了四种重要的模式。2月2日，IRE又举行了关于喇叭天线（由波导开口逐步扩大而成）的报告和演示会，自此以后，微波（Microwaves）成为一个热门话题。1938年，美籍华入朱兰成（L．J．Chu）在（Jour．Appl．Phys．）杂志上发表了题为“椭圆形中空金属管子里的电磁波”的文章，是关于椭圆

6、波导的第一篇论文。今天，椭圆波导已广泛应用在微波中继站、卫星地球站等领域。微波技术课系列讲座March2003微波技术发展历史回顾微波科学技术的早期历史•也是在1938年，美国斯坦福大学（UniversityofStanford）的W．W．Hansen教授发表了关于谐振腔（当时叫Rumbatron）的想法。并且，他指导Varian兄弟（R．Varian和S．Varian）利用谐振腔对电子束进行速度调制，从而发明了双腔速调管（Klystron），解决了在厘米波段产生小功率振荡的问题。•磁控管（Magnetron）的发明和发展

7、具有更大意义。1921年，AW．Hull在（（Phys．Rev．》杂志上最旱对此作了探讨。1924年，在德国和捷克也有入作了些研究。1936年6月，我国学者曾昭抡教授率北京大学参观团访日，曾去大版帝国大学理学部参观，看到了日本（）Cobe教授研制的磁控管，能产生的最短波长是6cm。•1940年7月，英国伯明翰大学（UniversityofBermingham）的J．T．Randall和A．H．Boot发明了多腔磁控管（multi－cavitymagnetron），迅即送往美国BTL作全面测试，证明正是磁控管打开了通往“厘米

8、波、大功率”的道路。微波技术课系列讲座March2003微波技术发展历史回顾微波科学技术的早期历史•1940年初夏，SamuelBush写信给罗斯福（F．D．Roosevelt）总统，建议成立专门机构研制战争中急需的雷达（RADAR）。6月3日，总统在白宫接见他，只谈了15分钟就确定下来。国防研究委员会