天华中威科技微波小课堂_微波技术简介
天华中威科技微波小课堂《微波技术简介》
微波技术是近一个世纪以来最重要的科学技术之一, 从雷达到广播电视、无线电通信再到微波炉, 微波技术对社会的发展和人们生活的进步产生着深远的影响。
微波
微波通常是指频率范围在 300MHz ~300GHz 内的电磁波, 其波长约在 1米到1 毫米之间, 可被进一步细分为分米波,厘米波和毫米波, 其对应频率分别为特高频( UHF,ultra-high frequency), 超高频( SHF,super high frequency), 极高频( EHF , extremely high frequency)。
随着现代微波技术的发展,波长在 1 毫米以下的亚毫米波也被视为微波的范畴, 这相当于把微波的频率范围进一步扩大到更高的频率。因此,有的文献里也把微波的频率范围定义为 300MHz~3000GHz。
微波通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿透而不被吸收;对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热;而对金属类东西,则会反射微波。从电子学和物理学观点来看,微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点:
1、穿透性
微波比其它用于辐射加热的电磁波,如红外线、远红外线等波长更长,因此具有更好的穿透性。微波透入介质时,由于微波能与介质发生一定的相互作用,以微波频率2450MHz,使介质的分子每秒产生24亿五千万次的震动,介质的分子间互相产生摩擦,引起的介质温度的升高,使介质材料内部、外部几乎同时加热升温,形成体热源状态,大大缩短了常规加热中的热传导时间,且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时,物料内外加热均匀一致。
2、选择性加热
物质吸收微波的能力,主要由其介质损耗因素来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强,相反,介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异,微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同,产生的热效果也不同。水分子属极性分子,介电常数较大,其介质损耗因数也很大,对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小,其对微波的吸收能力比水小得多。因此,对于食品来说,含水量的多少对微波加热效果影响很大。
3、热惯性小
微波对介质材料是瞬时加热升温,升温速度快。另一方面,微波的输出功率随时可调,介质温升可无惰性的随之改变,不存在“余热”现象,极有利于自动控制和连续化生产的需要。
4、似光性
微波波长非常小,当微波照射到某些物体上时,将产生显著的反射和折射,就和光线的反、折射一样。同时微波传播的特性也和几何光学相似,能像光线一样地直线传播和容易集中,即具有似光性。
5、穿透性
微波照射于介质物体时,能深入该物体内部的特性称为穿透性。例如微波是射频波谱中惟一能穿透电离层的电磁波(光波除外)。
6、信息性
微波波段的信息容量是非常巨大的,即使是很小的相对带宽,其可用的频带也是很宽的,可达数百甚至上千兆赫。
7、非电离性
微波的量子能量不够大,因而不会改变物质分子的内部结构或破坏其分子的化学键,所以微波和物体之间的作用是非电离的。
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