微波技术论文篇(1)

微波是指频率为300MHz～300GHz、波长为lmm～lm的电磁波。它的干燥原理是：微波发生器将微波辐射到待干燥的物料上，当微波射人物料内部时，使物料内的水等极性分子按微波频率作同步旋转和摆动；水等极性分子高速旋转的结果，使物料内部瞬时产生摩擦热，导致物料内部和表面同时升温，使大量的水分子从物料中蒸发逸出，从而达到干燥的目的。

微波真空干燥是随微波干燥技术发展起来的一项新的组合干燥技术。它不仅具有干燥速度快、时问短、物料温度低、色香味及营养成分保留好等优点，而且参数容易控制，能干燥多种不同类型的物料。目前我国虽有一些单位正在进行研究，但其技术性能还需要完善，在机理和工艺方面也还有很多问题需要深化和研究。

2.国内外研究现状

早在上世纪80年代，美国、加拿大、英国和德国就开始研究微波真空干燥技术，主要集中在美国的威斯康辛大学、加利福尼亚大学，加拿大的BritisC0lumbia大学，德国的Karlsruhe大学，英国的QueenUniversity，希腊的国立科技大学，法国的Albi研究所等。研究的内容涉及微波真空干燥机理、传热传质微波真空干燥模拟、微波真空干燥能耗与工艺以及各种不同类型物料(香蕉，萝卜片，果胶，土豆，浆果等)的微波真空干燥操作等。

国内目前的研究单位有江南大学食品学院、东北大学、大连水产大学、中国农业大学、浙江大学、上海工程技术大学、华南理工大学、华南农业大学、天津轻工大学、上海辰灿轻工机械公司、四川大学食品学院食品科学与工程系、南京三乐微波技术有限公司等。

江南大学食品学院进行了甘蓝的微波真空和热风联合干燥试验。试验结果表明：微波真空联合干燥缩短干燥时问48％，提高了营养成分和叶绿素的保存率，改善了干燥品质。

大连水产大学张国琛进行了扇贝柱的微波-真空-联合干燥，试验研究了微波功率、真空度，微波炉启闭比、预处理盐水浓度和扇贝大小对干燥效果的影响，建立了扇贝微波真空干燥的动力学模型。

3.微波组合干燥技术

组合干燥是一种具有广阔发展前景的干燥技术，它可以发挥各种干燥工艺的长处，克服各自缺点，借长补短，达到高效率、低能耗、优品质的干燥目的。由于微波干燥是一种完全不同于其它干燥方式的干燥技术，所以它也是与其它干燥方式组合最多的一种干燥技术，同时也是当前国际上研究最多的一种干燥技术。以下是几种较常见的组合方式。

3.1微波热风组合干燥(也称微波对流干燥)

在与微波组合的干燥方法中，微波热风组合干燥是研究最多的一种。由于热风干燥时间长、质量差，故不适合干燥热敏性物料；采用热风微波组合干燥可以克服上述缺点。此外，微波干燥的成本与热风干燥相比还是很高，单纯微波干燥是不经济的。热风干燥对物料来说是从表面向内干燥，温度梯度与水分转移的方向相反，而微波干燥是从内部加热，温度梯度与水分转移的方向相同，二者结合，可以达到既缩短干燥时间又降低成本的目的。微波与热风干燥可以有三种结合方式。

3.1.1.在临界含水率处加入微波

当干燥从恒速段进入降速段(即物料含水率达到临界水分)时将微波能引入干燥器，使物料内部产生热量和蒸汽压，使水分扩散至物料的表面并被排除，这时利用微波会非常显著地提高干燥速度。

3.1.2.在干燥器的终端加入微波

单一的干燥系统在接近干燥终了时效率最低去除几个百分点的水分往往需要很长的时间，利用微波可以显著减少干燥时间。

3.1.3.在最初预热阶段加入微波

在干燥前物料含水率较高，可以先用微波将物料加热到蒸发温度，然后用普通热风干燥，去除表面水分，干燥时间可以缩短。

3.2.微波真空组合干燥

微波虽然具有加热速度快、干燥时间短、选择性好、能源利用率高和便于控制等优点，但单纯使用微波进行食品干燥，容易产生由于过热引起的烧伤现象和食品边缘焦化、结壳和硬化等现象；上述现象多半是由于温度过高和干燥过快引起的。采用真空可以降低水的蒸发温度，使物料在较低的温度下快速蒸发，同时还可避免氧化，因而改善了干燥品质。在医药、食品和化工领域有很多热敏性物料需要低温快速干燥，因此，将微波技术与真空技术相结合就成为一项极具发展前景和实用价值的新技术。从国内外有关微波干燥的研究现状来看，微波真空组合干燥也是目前发展较快的一种组合干燥技术。

3.2.1.脉冲间歇式微波真空干燥

微波干燥虽有许多优点，但经常会发生局部过热、表面硬化、颜色不正和加热不均匀等现象；此外，能量效率不高也是一个缺点。产生这些现象的原因之一就是热质传递控制不当，解决的方法之一是采用脉冲方式输入微波能，即短时间的微波加热和较长时间的间断。试验证明：当物料干燥到临界水分以后，连续施加微波能并不能加速水分的蒸发；采用间歇干燥的方法，不仅可以节省能量、提高干燥效率，还可以改善干后物料的品质。脉冲间歇式微波真空干燥技术是Edh0lm于1933年提出的。采用这种技术的特点是使物料中的水分和温度在间歇阶段能够均衡再分配，减少水分梯度，这将有利于提高下阶段的干燥速率。

试验还表明，脉冲微波干燥时，微波接通时间越长、断开时间越短，物料温度越高。因此，通过调节脉冲比或真空度可以改变物料的温度。

3.2.2.变功率微波真空干燥

加拿大食品工程研究所ChristeneH．等进行了萝卜片的变功率微波真空干燥，微波的频率为2450MHz，微波功率4kW可调，真空度为13.3kPa，萝卜片的终水分为10％，微波谐振腔为圆筒形，直径350mm，长度500mm，采用的干燥工艺为：干燥开始后的最初19min微波功率为3kW，中间4min为1kW，最后10min为0.5kW。试验过程研究了颜色、复水性、密度和胡萝卜素、维生素含量等质量指标。结果表明：如果综合考虑，微波真空干燥的性能甚至优于真空冷冻干燥。美国加利福尼亚大学研制的微波真空干燥设备谐振腔是一个长12.2m的不锈钢圆筒，中间有输送带，沿长度方向分为三个干燥区，第一干燥区的微波功率较大，真空度为1.33～3.99kPa，第二、第三干燥区的微波功率递减。说明变功率微波真空干燥是一个研究方向。

3.2.3.微波热风和真空组合干燥技术

Maskan利用微波和热风组合方式干燥猕猴桃，发现干后猕猴桃的收缩率(76％)小于单纯的微波干燥(85％)，而且颜色也有很大改善。Szab0利用热风+微波+热风的组合方式进行蘑菇的干燥试验，发现能改善干后蘑菇的品质。大连水产大学的研究表明，热风干燥扇贝具有较小的收缩率Durance利用微波真空与热风组合干燥西红柿，发现西红柿的复水率有所改善。由此可见，微波真空干燥与热风干燥具有一定的互补性。近些年，在高含水率和热敏性物料的干燥中，微波真空和热风的组合干燥也逐步得到了应用。

4.几个值得探讨的问题

4.1.关于物料的尺寸和形状

微波干燥的物料种类繁多，成分和状态也各不相同，按形状分有液状、糊状、浆状、粒状、片状、粉状；按类型分有蔬菜、水果、谷物、药品、水产品和农副产品；就尺寸而言可以小到菜籽，大到人参、蘑菇。微波干燥的研究表明，物料的大小、形状、数量、水分和在微波炉谐振腔中的位置对干燥效果均有一定影响。Dr0uzas用微波进行干燥果胶试验时，用五个料盘放在炉内五个不同的位置，发现干燥速率有明显区别。因此微波干燥应根据物料的特性(介电特性热物理特性、含水率和形状、大小)选择干燥工艺和参数，其原则如下：

①微波功率应与干燥的物料量相匹配。

②待干燥的物料其大小和含水率应尽可能均匀一致。

③考虑微波的穿透深度，大块物料最好先处理成小的粒状或片状。

④粉状物料如果堆积在一起时应看成是一个整体。

⑤小粒物料所用的微波功率(w/g)可以适当减小。

⑥对于热敏性物料可以适当加大真空度或减小微波功率。

4.2.关于真空度

从蒸汽特性表可知，真空度越高，水的沸点温度越低，水分越容易蒸发。但是在微波真空干燥时，并不是真空度越高越好，真空度增高，能耗加大，干燥成本加，而且会产生击穿放电现象。当微波频率为2450MHz时，真空度2～7kPa已经足够了，其相应的水分汽化温度是20℃和40℃。对于热敏性物料，要求物料的温度低，所以真空度就要高一些。法国Pere教授进行了不同真空条件下的微波真空干燥试验，试验表明，在相同的条件下真空度从1kPa增加到7kPa时，各单位采用的真空度数值有很大的差别，说明对于微波真空干燥中真空度的合理选择尚需进一步研究探讨。

5.注意事项

采用微波真空干燥时，有一些问题需要注意：

①微波能被金属反射，干燥物料和测试传感器中不可混入金属。

②待干燥物料的大小和形状应基本接近。

③微波干燥设备不可空载运行。

④微波可以穿透玻璃和聚合物而不损失能量。

⑤微波炉内的物料应分散布置而不要堆积。

⑥干燥过程中物料最好能够运动。

参考文献：

[l]徐艳阳，张憨，等．热风和微波真空联合干燥甘蓝试验[J].无锡轻工大学学报，2003(6)．

[2]张国琛，毛志怀，等．微波真空干燥扇贝柱的物理特性研究[J]．农工学报，2004(6)．

[3]汤大卫，张天使，等微波真空干燥技术的运用与前景[J].医药工程设计，2000，(5)．

[4]崔正伟，孙大文，等．微波真空干燥技术的进展[J]．粮油加工与食品机械，2002(7)．

[5]PereC．RodierO.2000，Investigationonmicrowaveandvacuumdryingexperiments：dryingofamodelporousmediumatlaboratoryscale。IDS''''2000proceeding

微波技术论文篇(2)

【关键词】教材建设 微波技术课程

质量工程

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）09C-

0065-02

高等学校教学质量与教学改革工程（简称质量工程）是教育部、财政部全面贯彻党中央、国务院关于“把高等教育的工作重点放在提高质量上”的战略部署，经国务院批准实施的重大高校教学改革项目。实施质量工程是促进我国高等教育规模、结构、质量、效益全面协调发展，构建和谐发展的高等教育新体系的需要，是培养高素质人才的需要。

从实际教学来看，微波技术课程应用“矢量分析与场论”、“特殊函数与数理方程”等工程数学的知识较多，概念抽象、公式复杂，电磁场分布和计算复杂，在学习过程中，学生往往会产生畏难情绪。在质量工程背景下，如何做好微波技术的教材建设，调动学生学习积极性和主观能动性，是微波技术教育教学管理者要探索的一个问题。本文拟以哈尔滨工程大学微波技术课程组出版的微波技术课程的立体化教材为例，对微波技术课程教材建设进行探讨。

一、微波技术课程教材建设思路

微波技术系列课程的大多教学内容一直沿用的是早期的经典理论知识，很少涉及科学发展前沿的知识，缺少时展所需要的新内容，如微波电路的计算机辅助分析与设计、微波工程虚拟仿真技术、智能天线技术等问题，教材内容缺乏时代性、新颖性，难以适应瞬息万变的信息社会。尤其是信息技术日新月异，更需要及时更新教学内容。因此，化繁为简，深入浅出，合理规划、整合增补教材内容，是一条切实可行的建材建设思路。同时，现代化教学手段的引入，给微波技术课程的电子教材带来新的契机，开发建设符合教育教学规律的优质电子教材，恰当充分地使用现代教育手段促进教学活动的开展，是电子教材建设的关键。

结合上述思路，哈尔滨工程大学微波技术课程组出版了一套立体化教材，该套教材从基本概念入手，全面系统地阐述了微波技术的基本理论、基本技术和基本分析方法，在强调基本概念理解与掌握的同时，又强调理论联系实际，着重介绍解决工程实际问题的方法，把现代科技理念和经典基础理论有机结合，内容新颖，具有独特的风格，形成了特色鲜明的精品教材。该套教材主要依托哈尔滨工程大学部级精品课程微波技术的特色课程改革，就改革课程的主导思想出版一套普通高等学校电子类专业非微波方向专业类特色专业规划教材，旨在总结为哈尔滨工程大学电子信息工程、通信工程、信息对抗和电子科学技术等专业开设的微波技术基础和计算微波等课程的教学经验和教学成果；根据专业课教学要增强理论性、突出专业特色，向学科深度发展的精神，在充分吸收国内外最新相关学术科研成果的基础上，整合并扩充，以求形成一个具有专业学科特色、系统性强，既能满足专业课学习需求，又具有一定工程应用前瞻性的知识体系。

二、微波技术课程教材建设特色

该套教材在编写过程中体现了以下特色：

（一）实用性

根据微波技术的发展和当前教学的实际需要，在保留经典的传输线基本理论、微波传输线和微波网络的基本内容和分析方法基础上，该套教材将常用微波器件的内容精炼为一章。国内同类教材中有关微波器件内容的分多章介绍，过多地采用复杂的数学公式分析，耗费学时较多。该套教材从工程实际出发，注重物理概念和工作原理的介绍，内容紧凑，便于理解和掌握。在应用传统的“路”方法分析传输线理论的基础上，从“场”方法强化传输线理论。此外，哈尔滨工程大学微波技术课程组还打算在新版内容中微波传输线一章中，增加传输线理论到广义传输线理论的推广一节，使学生理解传输线理论对TE、TM的适用性及局限性，并得出多导体传输线电报方程，更适合教学。

（二）突出工程实践性

该套教材在保留经典理论及方法定的基础上，从工程实际出发，注重物理概念和工作原理的介绍，内容紧凑，便于理解和掌握。增加微波技术的计算机辅助分析与辅助设计内容，并首次引入常用微波仿真设计软件（针对无源器件的HFSS设计，有源器件的Microwave office设计）使用方法和设计范例等内容。

具体内容包括主干理论，即为理论补充的工程实践系列。每一个理论之间逻辑联系紧密，环环相扣，有利于学生系统学习和实际应用技能的逐步提高，上一个理论是下一个理论的基础，下一个理论是上一个理论的深化。微波工程是培养具有微波技术的应用技术型人才，毕业后能够从事工程领域的设计及应用，因此教材体系的建设注重实践能力的培养。理论补充部分都以培养学生的工程应用为着力点，从电磁仿真设计软件出发，对微波工程中元器件的设计加以介绍，学习常用的微波仿真软件HFSS和Microwave office的使用方法和设计范例。

（三）立体化

《微波技术》为微波技术立体化教材中的核心教材，与之配套的有实验教材——《微波技术——测量与仿真》，学习指导书——《微波技术学习与解题指南》，以及电子教材——《微波技术电子教案与课件》等辅助教材。这些辅助教材分别由高等教育出版社和哈尔滨工程大学出版社出版，在体系和内容上相互支撑，以满足现代教育教学的需要。

（四）配备现代教学手段

书中每章后面附有内容提要，便于学生抓住重点和难点。另外，配合该教材的使用，哈尔滨工程大学微波技术课程组开发了相应的多媒体课件和电子教案。同时，开设微波技术基础课程网站，实现远程教学、网上答疑和测试。

微波工程课程网络教学系统由多媒体理论课教学、实验教学和网络自主学习构成，涵盖了教学思想、教学方法、教学技术和手段的改革内容，具体内容包括：一是网络课程学习。网上内容突出教学目标要求，条理清楚，简明扼要，提供相应知识的图像、动画链接，图像配有文字说明和热键提示，图像资料除教学内容外，还提供基础学科的相关内容和相关知识点的检索，有利于训练学生自主学习。二是网上讨论、答疑。网上讨论是教师与学生、学生与学生之间对微波工程课程学习的有关问题进行在线双向讨论。网上答疑则是由学生提出问题，教师定期回答，为学生学习和学生与教师沟通提供了良好的环境。三是网上自测。根据教学大纲要求，遵循有效性与科学性相结合原则设计每一章学习内容的复习思考题及自测题，并分成不同题型，主要以选择题为主。计算机给出正确答案和评分。四是教学文件。包括教学大纲、教学计划、实习指导、电子教案、全程教学录像、电子课件和实验录像等教学参考内容。五是网络资源。把与微波工程相关的资源网站链接到网络课程网站上，使学生能在短时间内进入到相关的网站进行学习。

三、微波技术课程教材建设成果

该套教材被列为“十一五”、“十二五”部级规划教材，已累计印刷4次，累计印数上万册，且已被哈尔滨工程大学、吉林大学、东北电力大学、南开大学、烟台大学、海南大学、中国地质大学、伊犁师范学院、合肥经济技术职业学院、湖北第二师范学院、陆军军官学院、集美大学、东莞理工学院等几十所学校采用，作为微波技术课程的主教材或参考资料。

该套教材得到了国内知名专家的高度评价，专家认为该套教材从基本概念入手，全面系统地阐述了微波技术的基本理论、基本技术和基本分析方法，作为一门专业基础课教材，在强调基本概念理解与掌握的同时，又强调理论联系实际，着重介绍解决工程实际问题的方法，把现代科技理念和经典基础理论有机结合，内容新颖，具有自己独特的风格，形成了特色鲜明的精品教材。

国家精品课程的全部教学资源已经上网，包括大纲、习题、学习要点、多媒体课件、电子教案和授课全程录像（包括微波技术全程授课录像40讲、微波技术实验演示教学录像16学时）、微波技术仿真软件等，被数次浏览和下载，供兄弟院校在教学中使用。本课程教学资源和主讲视频被国内多家网站转载，受到了社会的好评，并有网友读者的评价性语言。所开发的微波技术系列多媒体课件在“光盘中国”网站上向全国发行，获得黑龙江省高等学校第二届多媒体教学软件一等奖和黑龙江省高等学校第三届多媒体教学软件一等奖。

由哈尔滨工程大学微波技术课程组以教材建设为部分内容的“精品课程资源共享”取得了显著成效，微波技术课程已入选部级精品资源共享课立项项目，由课题组申报的“质量工程背景下的微波技术课程精品资源建设与实践”获得2013年黑龙江省教学成果一等奖。

【参考文献】

[1]李辉.以高水平教材建设工作为基础全面推动精品课程建设[J].中国高教研究，2006（12）

[2]孙汉文.教材建设的原则与实践——关于几个关系问题的处理[J].高等理科教育，2006（12）

[3]刘艳.从现代教学观看高校教材的新发展[J].电化教育研究，2005（9）

[4]李华.系列化、立体化、网络化、电子化：大学教材选题开发的趋势[J].编辑学刊，2005（2）

[5]吴平.创造性人才培养与教材建设[J].高等理科教育，2001（8）

微波技术论文篇(3)

关键词：微波技术；教学改革；措施

随着科学技术的发展，微波技术的应用已渗透到了科学领域的许多方面，如无线通信、全球定位系统、雷达以及电子和计算机工程学科中。因此对于电子与信息工程类专业的学生来说，微波技术课程的开设是必不可少的。

一、微波技术课程特点

《微波技术》作为通信工程、电子工程、电子信息以及微波等专业的重要专业基础课，是在学习了《电路基础》和《电磁场与电磁波》等课程基础上深入研究微波领域的重要科目，其内容丰富、概念抽象、理论性强、对数学方法的依赖性强，教与学都有难度。微波技术课程主要包括传输线理论和圆图的应用；微波网络基本理论、S 矩阵及其特性等方面。在讲解波导理论时以简正波理论为线索介绍矩形波导的物理构成及其工作原理，其场结构在三维空间分布，因而要求学生有一定的空间想象能力和抽象思维能力。而课程涉及到的多由理论均以麦克斯韦方程组为理论依据，其中重要的结论推导都离不开高等数学和复变函数的知识。由此可见，微波技术课程教学难点主要表现为课程理论性更强、内容复杂而抽象、分析方法多样、对数学知识要求较高[1-3]。

二、微波技术教学中存在的问题

通过对以往教学过程中出现的情况，结合本专业特点，发现《微波技术》课程的讲授过程中存在以下几个问题：

（一）在现有的教学过程中，往往过于偏重理论教学，而实践教学所占比重较小；仅是按照课本简单设计教学计划，将基本的、重要的概念、原理、方法在有限的课时教学中教授给学生，而缺少介绍微波技术的发展前沿，因而学生课程学习意义不明确。

（二）由于该课程需要大量的先进仪器设备，而有限的学科建设及科研经费造成实验室先进仪器设备相对匮乏，导致学生缺少开放式教学环境。

（三）教学方法相对于其它课程比较传统，网上教学辅导与课堂教学难以有效结合；对学生的考核仅限于分数的高低；在课程建设过程上未能引进国外先进的教学理念、教学方法及教材，未能及时更新配套的实验教材，使学生不能在多层次、开放式的教学环境下学习。

三、微波技术教学改革的实践探索

针对以上教学中存在的问题，认为从以下几个方面对《微波技术》教学改革进行探索：

（一）注重合理利用教材，配套实验教材。以教材更好地适应当前教学的需要为目的，对教材在保留原有经典基础理论的同时，增加新的理论和实用技术；结合当前微波技术的发展，增加的新型微波元器件的原理和使用方法介绍。

（二）不断更新课程内容，提高学生学习兴趣。微波技术课程内容比较抽象，学生在学习中不易建立概念，也会因怀疑课程的实用性从而减少学习的动力。因此，应多注重对于课程内容实际应用背景的介绍，比如介绍未来移动通信技术中的射频技术等，以提高学生的学习兴趣。

（三）将实践性教学与启发式教学相结合。本课程紧密结合实际，教学中应加强实验教学环节。为节省设备经费，采取硬件平台与软件辅助相结合，学生实际动手操作与演示相结合的方法，开发基于仿真实验平台的实验内容，从测量微波的基本参量入手，将“电磁场与电磁波”实验与“微波技术”实验有机结合，使学生加深对书本知识的理解。

（四）积极改革教学内容组织方式。基础理论教学方面，教学内容以讲授基本原理、基本方法为主，使学生了解基本理论知识，掌握重点、难点问题，在讲授该课程时，把重点放在基本概念和基本原理的解释上；实践课程教学方面，结合理论课程教学内容，精心设计典型的实验范例，利用实验室拥有的微波仪器设备，进行微波系统基本参数的测量；实践环节教学方面，主要包括课程设计和毕业设计，让学生利用所学的知识，培养学生的实践技能。

（五）开展互动式教学与研究式教学。开展互动式教学，在授课过程中，鼓励学生提问，每一章结束后都进行分组讨论，培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。开放式、研究式的讨论，使学生总结归纳所学内容，用一条龙“串”起来，写出“小论文”形式的学习笔记。这些措施促进了学生的积极性和自信心的提高，帮助学生克服了畏难情绪，增强了对自己将来从事微波科研工作的兴趣和信心。

（六）坚持推进优师建设，加强教学经验与资源的总结、研究与推广，实现科研与教学的融合，不断优化教师队伍结构，全面提高任课教师水平。

（七）积极进行网上教学改革试验。充分利用利用网络教学来补充课堂教育，将网络教育与课堂教育有机地融合起来。

（八）设计教学信息调查表和听课记录表。调查表在课程结束时使用，听课记录表由课程教学负责人教学过程中随机听课时填写。对负责人每学期听课次数定量化，并要求分别对相关教学环节进行评价。根据学生填写的调查表和负责人填写的听课记录，分析教学过程中所存在的问题以及教学改革与创新的效果，为教学研讨和教改指明方向。

四、结语

通过对《微波技术》教学手段，教学方法和实验环节等多方面的不断地探索，为深化《微波技术》课程教学改革，提高课程的教学水平和教学质量提供有益借鉴。

参考文献

[1]李九生.微波与射频技术课程新式教学理念应用[J].科技信息，2010， (6):9.

微波技术论文篇(4)

关键词：微波通信 电力通信 技术特点 无线传输

中图分类号：TN86 文献标识码： A 文章编号：1007-9416(2011)12-0038-01

1、引言

微波通信就是一种新型的高科技电力通信技术。它利用电磁波进行信息的传播，这些电磁波的波长极短，但是能量巨大。利用微波技术进行电力通信具有较长的历史，在国外从上个世纪四五十年代开始就已经有所使用，相比而言我国开始研究和推广微波通信技术起步较晚。直到上世纪80年代左右，微波技术才进入电力通信行业，经过三十多年的发展，微波技术在电力通信方面的应用已经非常成熟，并且已经进入了成熟的商业推广。

2、微波在电力通信技术方面应用分析

通过对微波通信技术的介绍，对于微波在电力通信方面的应用有了初步的了解。如果要对问题进行细致的分析和探讨，需要从三个方面展开讨论。主要从微波通信的特点，微波在远程电力通信中的应用以及微波通信在未来的应用展望等。

2.1 微波通信的技术特点

相对于传统的电力通信技术，微波通信特点非常明显，概括来说主要体现在三个方面。第一，实现了真正的无线传输。无线传输传输是微波通信最明显的一个特点，这主要是由微波通信的传输方式决定的，电磁波的传播可以依靠空气作为媒介，以粒子和信号的方式进行信息传播。第二，抗干扰性强。抗干扰性强是微波通信的另一大特点，由于微波通信的电磁波其频率较高，一般在几百到几千兆赫，所以，在传输过程中信号的能量较大，信号穿透能力较强，所以在电力通信过程中其信号抗干扰性能力较强。第三，传输的信息量较大。与有线信息传输相比，信息传输量大是微波通信技术的另一个主要优势，传统的宽带其最大每秒的信息传输量大约在10M左右，即使光纤也只能最大达到约100M的信息传输量，而微波传输可以很容易的达到超过600M的传输，并且对于远距离传输其信息量不会有所减少。当然，这三个特点是微波通信技术最突出的三个特点，也是微波在电力通信应用方面的优势，除此之外，微波通信其组网方便、设备体积小等优点都是微波防范应用于电力通信行业中的原因。

2.2 微波在跨海电力通信中的应用

远程电力通信可以体现微波通信的重要优势，特别是对于跨海电力通信中，其优势则更加明显。在2003年，福建省为将平潭岛归纳到整个省的电力通信网络中，就在电力通信中使用了微波技术，并且取得了良好的效益。图1表示了在电力联网规划过程中的几条路径。蓝色的虚线代表通过海底光缆进行电力系统联网路径，通过高山有源中继站将平潭孤岛与大陆相连。而红色的两条则是通过微波技术可能设计的两条电力通信路线，并对两条路线的具体操作可能性进行了分析，如表1所示。

通过对两种路由线路的比较可以看出，通过路由2可以很好的通过吉钓岛设立中继站，并且通过计算路由2经济预算大约为325万，而路由1预算则在400万左右。所以选择路由2作为连接平潭岛与大陆之间的微波通信线路，并且制定了详细的微波电力通信联网结构。

通过微波技术的应用，很好的解决了福建平潭岛与大陆之间的跨海电力通信工程，经过正式的建立和投入应用，使整个福建省电力系统形成一个较为完备的电力系统，实现了电力通信的整体化。

福建平潭-大陆电力通信网络系统仅仅是微波在跨海电力通信中应用的一个实例，在现在很多远程电力通信中，微波技术已经被广泛的应用，并且通过与卫星通信的嫁接使得微波在远程跨海电力通信的发展前景更加广阔。

2.3 微波通信在未来的应用展望

随着通信技术及计算机技术的进一步发展，微波通信在未来的电力通信将会得到更加广泛的应用。但是，就其应用领域而言，微波通信总体会朝向两个方面发展。首先，在更加高端的科研及技术推广领域。这一方面主要是为了提升微波通信的开发空间，例如，在国外微波通信已经应用于“对流层散射通信”、“流星余迹通信”等，这些系统主要是利用高层大气的不均匀性或流星的余迹对电波的散射作用而达到超过视距的通信。这些空间的开发和利用，会使得通信距离更远，对于人类探测空间信息有很大的帮助。其次，微波通信将与人们生活关系更加密切。任何一种技术的开发和应用都是为了更加方便人们的生活，微波通信技术也不例外。现在微波通信技术已经被应用于工农业、医疗、家电、以及日常生活等各个领域，只是还没更加普遍的推广。在未来的发展中，通过利用微波通信，手机、电视以及各种信息处理工具都将更加快捷的处理和传播电力信息，人们的生活将更加便捷。

3、结语

微波在电力系统中的应用问题是一个复杂、系统性的问题，文中介绍的内容仅仅是从概括性的角度阐述和分析了微波通信技术的应用，并且偏向于微波通信的优点。其实，任何一种技术也都存在缺点，微波通信技术也不例外，在微波技术的实现过程中，其设备的安装及信息的加工过程与有线传输相比都较为复杂，甚至难以实现。因此，要使微波通信更加普遍的得到应用和推广，还需要深入的研究，同时也需要社会更多力量的支持。

参考文献

微波技术论文篇(5)

关键词微波技术辐射化学反应机理

自从Gedye[1]和Giguere[2]报道了利用微波辐射技术（MicrowaveIrradiationTechnology，简称MIT）促进有机化学反应的研究，才使得微波辐射技术真正应用于化学反应中，成为用于加速化学反应的一项重要技术；同时也成为不同于传统加热方法而应用于化学领域中的一项新兴的有机合成技术。利用微波使化学物质进行反应，其反应速度较传统加热方法快十倍乃至千倍。这种化学反应的加速是一种催化过程，完全不同于那些通常使用特定的化学物质作催化剂的过程。

微波辐射技术用于有机合成以其反应速度快、操作方便、产率高、产品易纯化等特点而发展很快，成为继热、光、电、声、磁效应以后开发的一种新型合成技术[3]。随着微波合成技术的不断提高，对传统的化学领域，特别是有机合成领域带来了冲击，成为化学领域中一门引人注目的新课题。本文就微波技术在化学领域中的应用进行了综述，并简述了其可能的作用机理。

1微波技术在有机化学中的应用

1．1在有机合成中的应用

由于极性有机化合物分子受微波作用后可以通过偶极旋转被加热，所以许多有机反应在微波辐射下可以高效率地完成。目前，催化有机合成反应的方法有三种：（1）物理催化（2）化学催化（3）生物催化。利用微波技术，通过控制反应条件，可以使许多有机反应的速度提高数倍，一些反应甚至比传统加热方法快上千倍。

目前，已发现利用微波辐射加热进行的有机合成反应主要有Diels-Alder反应、、酯化反应、重排反应、Knoevenagel反应、Perkin反应、Reformatsky反应、Deckmann反应、缩醛（酮）反应、、Witting反应、羟醛缩合、开环、烷基化、水解、氧化、烯烃加成、消除反应、取代、成环、环反转、酯交换、酰胺化、脱羧、聚合、主体选择性反应、自由基反应及糖类反应等，几乎涉及了有机合成反应的各个主要领域[4]。这些反应在微波辐射下均大大提高了反应效率。如反式丁烯二酸与甲醇的酯化反应，微波作用下，回流50min，产率为85，而传统方法需8h[5]；李军等人研究了微波法合成领异丁烯氧基苯酚方法，常规加热回流3h，产率为35，而用微波90s产率达68[6]。

1．2在金属有机化学反应中的应用

利用微波炉加热进行金属有机化学反应也有明显的效果。一些金属配合物的合成，传统方法需数小时完成，而在微波条件下仅需数十分钟即可完成。Mingos[7]利用微波炉通过氢键和配位键的结合制备了有机金属配合物，成功实现了有机金属配合物的自由组装，给金属有机化学反应注入了新的活力。Baghurst等人采用微波常压合成技术合成了铑和铱的二烯烃化合物和“三明治”型的阳离子化合物，并由此改进了微波常压反应系统，使之与有机合成反应装置更接近且具有实用性，可以使大多数常规化学反应在微波条件下进行[8]。

2微波技术在高分子化学中的应用

微波技术应用于高分子化学领域的研究较多，在聚合物合成、交联、固化等方面都有成功的应用。如甲基丙烯酸-2-羟乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等己烯基类单体的自由基聚合反应，聚酰胺酸的亚胺化反应，芳香二胺和芳香二羧酸合成芳香聚酰胺的缩合反应，引发聚醚反应、聚烯烃的交联反应，聚氨酯的固化反应以及聚氨酯的合成反应等。这些反应除可以显著缩短反应时间，有些性能还明显优于传统加热方法。如聚氨酯经微波辐射形成膜的硬度较传统方法有明显提高，丙烯酸类树脂在微波辐射下3~8min就可固化出物理性能优于传统方法的树脂固化物。龙明策[9]等采用以淀粉、丙烯酸为主要原料，开展了以微波辐射合成高吸水性树脂的工艺研究，合成了吸水率为735g/g的高吸水性树脂，比传统加热方法节省时间数10倍以上，操作易于控制且“三废”排放极少。

微波技术在高分子合成中的应用研究是基于微波辐射有优良的“内加热”效应，但在聚合反应中的机理、热效应及非热效应对聚合反应的影响均受仪器的限制而无法开展。近年来出现的脉冲微波辐射，用电磁波在没有明显的热效应的情况下引起化学反应，这一方法的运用将为高分子合成提供有力的手段。

3微波技术在其它化学领域中的应用

在无机材料方面，用微波辐射技术可以进行沸石分子筛的合成，为制备新型的功能材料与催化剂提供了快捷的途径和方法[10,11],用微波等粒子技术，制备了金刚石膜、鈷薄膜等金属膜。

在分析化学方面，用微波辐射技术进行了样品溶解、蛋白质水解等方面的研究，开辟了一条高效、快速的新实验方法。

在生物化学方面，微波技术应用较早，利用微波技术可以快速对蛋白质及肽进行水解，并且可以控制裂解部位，极大的提高酶催化反应的效率。

在药物化学方面，利用微波技术通过短寿命的示踪原子快速、高产率的合成了同位素标记药物，拓展了药物化学的合成领域，具有广泛的应用前景。

4微波辐射技术的机理探讨

微波在电磁波谱中介于红外辐射（光波）和无线电波之间，又称超高频，其波长在1mm～1m之间，频率在300MHz~300GHz。用于加热技术的微波波长一般固定在12．2cm或33．3cm。关于微波加热的原理，一般认为：微波振动同物质分子偶极振动有相似的频率，在快速振动的微波磁场中，物质分子的偶极振动尽力同微波振动相匹配，而分子的偶极振动通常落后于微波磁场，这样物质分子吸收电磁能以数十亿次的高速振动产生热能，因此微波对物质的加热是从物质分子出发的，称为“内加热”。而传统的加热方法如回流则是靠热传导和热对流来实现的，即“外加热”。内加热的优越性在于加热快，受热均匀，能显著提高有机反应的速度。当然，微波对反应物的加热速率、溶剂的性质、反应体系等都能影响其反应的速率。

微波技术除具有热效应外，还存在微波的特殊效应。微波作用于反应物后，加剧了分子间的运动，提高了分子的平均能量，即降低了反应的活化能，大大增加了反应物分子的碰撞频率，使反应迅速完成，这就是微波提高化学反应速度的主要原因。

5结语

随着科学技术的不断发展，越来越多的交叉学科正在形成，微波辐射技术扩展到化学领域就形成了一门新的交叉学科－微波化学，无论是在理论上，还是在应用技术上，都无疑是化学领域中的一大新进展。当然微波化学还存在着许多有待解决的问题，绝大多数还停留在实验研究阶段。但有理由相信，随着微波技术的发展，，微波辐射技术在化工领域将有更为广泛的应用前景。

参考文献

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[5]徐宗美，谢毓元．化学通报，1993，6：8~11．

[6]李军等．合成化学，20__，8（4）：321~325．

[7]MichaelD，MingosP，J．ChemCommun．1996：900．

[8]倪春梅，盛凤军．微波合成技术及在有机合成中的应用[J]．广州化工，20__，32（2）：13．

[9]龙明策等．高吸水性树脂的微波辐射合成工艺及性能研究[J]．高分子材料科学与工程，20__，18（16）：205．

微波技术论文篇(6)

[关键词]微波技术；环境保护；应用前景

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0313-01

一、 废气污染的主要成分和排放标准

随着社会经济的不断发展，我国的工业生产和化工业生产总量都在不断增加。但随之而来的环境问题也不容忽视，废气、废水的排放给环境治理带来了很大影响。废气中主要的污染物成分有氧化氮、氧化硫、重金属和微颗粒等。因此对于废气治理工作成为我们主要的环境治理工作之一。我国对于废气排放标准有具体的规定。

二、 微波技术在废气治理中的特点

微波是一种超高频电磁波，在微波辐射下，物质内部的分子相互摩擦发热并发生反应最终吸收热量。并不是所有的材料都能够被微波加热，对于可以进行加热的材料我们一般称之为电介体，因此微波加热也被成为介电加热。自然界中大部分的物质都是由两种分子组成：一种是极性分子，另一种是非极性分子。通常极性分子的自然的状态下呈现的运动和排列方式毫无规律可言（如图一）。但当极性分子处于电场中就会进行重新排列（如图二）。

随着电场频率的增加，分子转动速度加快从而使体系在很短的时间内就能达到很高的温度。微波加热时分子在电磁场的交互作用而直接传送到物质内部，而不依赖于表面的热扩散，可以达到快速的加热效果。

根据相关研究表明，微波加热具有以下几个优点：1、快速高效。2、节能并且设备体积小无废物生成。3、热源和加热材料不直接进行接触。4、能进行选择性加热并且便于控制。

三、 高频电磁波对燃煤废气脱硫脱硝

废气中除了大量的二氧化硫和氧化氮外，还有大量的氮气、水分子、二氧化碳和氧气。一些研究项目中表明，微波具有高能性，能对废气中的化学物质进行激发和电离，形成各种活性基团和自由电子，从而对二氧化硫和氧化氮进行处理。例如，某研究人员利用微波对燃煤废气中的二氧化硫和氧化氮进行直接处理，在辐射的作用下形成活性基团与其相结合，生成二氧化硫和二氧化氮，达到处理目的。

四、 微波催化处理废气

利用微波辐射法直接对氧化氮进行处理，Fe/Na ZSM―5作为辅助催化剂，进行对反应温度、氧气浓度、一氧化氮浓度和湿度等因素的研究。结果证实了该催化剂对氧气浓度具有较强的承载能力，60%以上的一氧化氮都能转化为氮气。

在进行微波辅助光催化氧化法与PCO处理乙烯的差别实验时，Kataoka 通过利用溶胶凝胶法制备的Ti02/ZxO2，在湿度为17%时，微波辅助光催化氧化法的氧化速率比单纯光催化氧化法高出27%，通过进一步的研究，还发现微波辐射有利于去除催化剂表面的水分，处理效果得到显著提高。

天然气引起环境污染主要是由于硫化物的影响，硫化物会使水露点升高，影响天然气的存储和运输并且对其热值也有影响。在进行使用的过程中各种硫化物均可以转化为二氧化硫和三氧化硫，同时里面还存在酸性气体会对设备和管线进行腐蚀，因此在处理天然气采用脱硫处理。我们在进行微波辐射加热硫化铁催化分解硫化氢的实验研究时，研究结果表明：浓度、催化剂、微波辐射时间与硫化氢分解有很大的关系，在满足所有条件的基础上分解转化率可达到92%。

微波辐射不仅可以处理废气，而且还能够收集废气中的有用物质进行资源利用。在进行相关的对硫的回收利用的实验中，通过三氧化二铝为催化剂利用微波辐射法对二氧化硫气体进行处理，结果发现生成了二氧化碳和硫，达到了实验的目的。

五、微波活性炭处理废气

微波活性炭处理废气主要有两种方式：

（一）微波―炭还原处理废气

对微波辐射能的吸收活性炭是一个非常好的材料。利用可以吸收微波射频能的活性炭为还原剂制成炭床在常温下对二氧化硫和氧化氮进行吸附达到饱和，在进行处理，结果发现其转化为单质硫和氮气，而炭转化为二氧化碳，去除率高达98%并且单质硫可作为化工原料进行重新利用。微波脱硫脱硝与传统的湿式石灰法和电子束法相比，具有处理效率高，无二次污染、耗能低等优点。随着进一步的实验发现，炭的表面积随着炭床脱硫脱硝微波循环辐射次数的增加而逐渐扩大，而且吸附能力和速率有较大提升。如图三中显示的活性炭还原处理。

（二）微波改性活性炭处理废气

微波改性活性炭对于改善活性炭表面的物理结构和化学物质具有时间短、吸附能力强等特点。在进行对微波处理对活性炭表面化学的改性的研究中，研究结果表明：炭表面的大多数含氧基团在氮气的保护下被去除，而且炭的PH值有明显的提升。微波处理相对于传统加热处理而言，具有耗时少、无二次氧化等特点，使酸性炭转变为氧含量相对较低的碱性炭。微波加热主要优点有：耗时短、惰性气体和能量消耗低等特点。采用微波改性活性炭进行脱硫的研究，目前还没有相关单位进行结论总结，但是对于活性炭和活性炭纤维进行高温热处理用以提高脱硫能力的研究，国内外均以成立相关的研究机构并且研究结果也达到预想的目的。结果表明：提高炭表面的含氧官能团对二氧化硫的吸附催化能力，可以在高温下进行表面缺陷的去除以形成二氧化硫的活性点，达到微波加热改性活性炭对脱硫能力的提高。

六、 微波技术应用存在的问题

微波技术虽然在废气治理上取得了不错的效果，但是整体上还存在着一些问题。例如，1、微波对人体的影响。从微波的作用原理上来说，人体也会吸收微波，并会对人体产生一定的不良后果。因此，在使用微波时，必须确保使用安全，以排除出现特殊情况后对人体产生不良反应。2、微波场中温度场的分布问题。微波技术在对环境进行保护主要用于它的热效应，所以对微波场中温度场的分布情况的测定或计算是十分重要的，但是目前还没有一种很理想的计算方法。

七、 废气治理中微波技术的应用前景和优势

微波技术在很多领域都得到了广泛的研究和利用，同时利用微波技术在时间和能源节约等方面的应用得到了充分的发挥。但是，微波技术在环境工程的相关领域中的商业化应用并不是太多。造成这种现象最主要的原因是缺少关于电介性质材料的基本数据。这些基本数据的缺失直接导致了微波加热设备技术研究工作相对落后。就我国目前的发展来看，只有解决好这一问题，才能促进微波技术在工业和化工业等方面大规模进行引用。在进行微波处理时，在时间缩短的同时还大量的节省了能源，而且最重要的一点是在进行处理时不会给环境带来污染。

微波技术在以后的发展方向主要体现在以下几个方面：1、在对微波加热技术的研究中建立相应的数学模型。2、完善各种材料的介电参数。3、设计并开发微波技术的加热设备。4、实现加工操作与控制过程的自动化和智能化。5、进一步的推广应用。6、将这一技术广泛的与其他技术相结合，进行相应的开发与利用。

通过对以上废气治理中微波技术的应用前景和优势的分析，对其在发展中主要可以达到两个目标：一是可以对环境做到有效的保护，二是能够加大微波加热技术在技术上的创新。

八、 结束语

综上所述，微波技术在废气治理中存在一些问题，如微波泄漏对人体的影响、微波场中温度场的分布问题等。笔者通过对微波处理挥发性有机物的处理以及微波活性炭的处理等方面的研究，在最后进行废气治理中微波技术的应用前景和优势进行分析，笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为提高我国废气治理中微波技术的应用工作做出重要的贡献。

参考文献

[1] 李杰.废气治理中微波技术的应用前景和优势探讨[J].科技与企业，2012，13：289-290.

微波技术论文篇(7)

【关键词】高功率微波 发射技术 无线电广播 应用

高功率微波是指峰值功率不低于100MW、工作频率在1GHz到300GHz之间的无线电电磁波。高功率微波技术是近几年为了扩大和应用高功率微波发展起来的一种全新的发射技术，该技术主要包含高功率电磁脉冲产生技术、相对论强流电子束产生与维持技术以及高功率微波元器件技术和高功率微波定向发射和传输技术等。高功率微波技术的兴起为我国无线电广播的发展提供了技术保障，是无线电广播发展的必然选择。

1 高功率微波产生原理与关键技术

高功率微波发射系统十分复杂，下图1是高功率微波发射系统的示意图。该系统的组成元件主要有初级能源、系统控制相关的配套设备、定向发射天线以及脉冲功率系统等。初级能源系统运行需要电源系统及时满足其供电需求；脉冲功率系统是高功率微波发射系统的基础，主要作用是推动高功率微波源的运行。

高功率微波源与常规微波源之间存在较大的差异，一般情况下，普通微波源的电压不能超过100kV，而高功率微波的电压通常在100kV到1MW之间，部分微波源电压甚至能达到4MW。高功率微波源是高功率微波发射技术的关键器件之一，目前，在高功率微波技术中已经得到广泛运用的器件主要有等离子体辅助慢波振荡器、多波切伦科夫振荡器、虚阴极振荡器、回旋管以及强相对论微波器件等。定向辐射天线在高功率微波辐射电磁中的应用能够集中微波能量，并顺利将该能量发射到照射目标上。与常规天线技术相比，高功率微波定向天线具有高功率和短脉冲的特征，对天线具有较高的要求，如高定向性、大功率容量以及快速扫描等。矩形喇叭天线在实际应用中的频率最高，抛物面天线自身集中馈电，具有较高的电场通常很少应用于高功率微波中。

2 高功率微波发射技术在无线电广播中的应用

无线电广播的传输效果受自然天气和现代建筑物的影响比较严重，如果受到以上因素的影响通常会产生较大的传输损耗，导致信息失真等问题。微波发射机和天馈线系统是决定微波发射系统功率的主要影响因素。在实际发展应用过程中，高功率微波一旦通过天馈线传输，所传输的信号将受到较大程度削弱，也就是说，实际接收的信号能量与原本发射的信号能量之间存在较大的差距。因此，无线电广播建设者必须结合实际发展状况从提高功率放大器和饱和输出功率、选用新型的发射天线等方面着手，不断提高无线电传输信号的可靠性。高功率微波发射技术在无线电广播中的应用可以有效解决上述问题，笔者结合多年工作经验，对高功率微波发射技术在无线电广播中功率放大组件和天线两方面的应用成果进行研究和分析。

2.1 功率放大组件

功率放大组件在无线电广播实际发展过程中发挥着重要的作用，该组件是高功率微波发射技术在无线电广播传输中的应用形式之一。伴随着科技的发展，半导体技术去取得了较快的进步，砷化镓晶体管在我国各行各业的功率放大器器件中取得了广泛的应用，并在实际应用过程中获得了良好的效益。与传统半导体电子材料硅相比，砷化镓晶体管可以运用于250GHz频段，并且具有噪音小和信号充足等特点。近几年，砷化镓晶体管已经成为高功率放大器芯片的主要选择。下图2是砷化镓功率放大器芯片示意图。

在实际发展建设过程中，砷化镓电路应用领域十分广泛，例如，移动电话、卫星通讯和无线电广播等领域。砷化镓电路在无线电广播中的应用不仅可以满足无线电广播发射功率以及信号失真的实际需求。目前，我国已经有部分运营商将砷化镓放大器运用到无线电广播运行过程中，该设备的应用通过提高无线电电频段的发射功率，避免了传统硅双极性功率倍增模块的弊端。砷化镓推放大器模块在无线电广播中的应用还能降低系统的直流功耗，在增强信号抗失真能力的同时，还能进一步提高广播效益，为提高无线电广播企业的经济价值和社会价值打下了坚实的基础。

2.2 天线

高功率微波发射技术在无线电广播中的应用还表现在改善天线实际效益上。天线是高功率微波发射的重要组成部分之一，发射天线在实际应用过程中必不可少，一旦缺少天线高功率微波发射操作几乎不能顺利完成。发射天线在实际应用过程中的主要目的是依据功率放大器的微波信号，将需要发射的信号顺利发送出去。发射天线应用过程中通常会存在回波损耗等问题，要想合理控制回波损耗的大小，必须有效降低回波损耗率，也就是说，在实际应用过程中发射功率不会直接受天线端口的影响，从而引发信号回流等问题。另外，降低旁瓣电平可以最大程度地将微波能量集中在需要的频段上，在提高高功率微波发射率的同时，还能进一步降低噪音污染和杂波的影响。最后，高功率微波发射技术在无线电广播中的应用还可以结合功率放大器的作用进一步方法传输的信号，减少传输过程中的损耗问题。

3 结束语

总之，高功率微波发射技术在无线电广播中已经取得了广泛的应用。要想进一步提升高功率微波发射技术的应用效果，工作人员应该在明确高功率发射技术原理的前提下，对高功率微波发射技术在无线电广播中功率放大组件和天线两方面的应用成果进行研究和分析，为提高高功率微波发射技术的应用效果提供动力保障。

参考文献

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