微波技术简介（射频学堂）

　　微波用于雷达、无线电传输、烹饪和其他已成为现代社会必不可少的应用。微波是电磁波，通常定义为位于100MHz（3m波长）至300GHz（1mm波长）的频率范围内。在30GHz以上，由于波长以毫米为单位测量，因此习惯上称它们为毫米波。光学频率范围开始于300GHz以上的红外线。射频范围从微波区域向下延伸至低至3KHz（100,000m波长）。重要的是要了解这些都是遵循相同经典定律的电磁波。

　　由于常见的分立电气元件（如碳电阻、云母电容、绕线电感）和连接它们的导线的尺寸相对于微波频率及以上的波长而言变得较大，它们不再适用于微波电路的构造。代替使用具有微观内部尺寸的分布式“印刷”电路元件、波导和专用有源元件（即放大器），直到波长变得如此之小以至于采用光学技术，例如使用透镜和反射镜。

　　常见的低频分立元件和连接线不能在微波频率下使用的另一个原因是一种称为趋肤效应的现象，即高频能量仅在导体的外部皮肤上传播，并且不会穿透很远的距离。.通过以下示例可以最好地理解趋肤效应的概念。如果你将一根绳子系在一个球上，然后以慢速将球绕着你的头旋转，你会发现当你旋转它时，球离你的身体很近。当您旋转得更快时，它会从您的头部和身体延伸得更远，并且以足够高的速度直接延伸。导致这种情况发生的力是离心力。

　　将球的速度与频率联系起来（慢速是低频，高速是高频），随着频率的升高，离心力会越来越大。该力是由于电流流动而在传输线中建立的电感。这种力，我们称之为微波离心力，阻止能量穿透传输线的表面，并使其沿着线路的皮肤沿着路径而不是向下进入整个横截面区域，如低-频率电路；因此，趋肤效应决定了微波信号的特性。

　　与趋肤效应相对应的是一个称为趋肤深度的术语。这是微波能量实际渗透到导体中的距离，取决于所使用的材料和工作频率。例如，10GHz时铜的趋肤深度为0.000025英寸；对于10GHz的铝，它是0.000031英寸；对于银，它是0.000023英寸；对于黄金，它是0.000019英寸。因此，可以看出能量确实沿着金属的外边缘传播。考虑到具有铜包层的微波电路板，铜的厚度通常为0.0014英寸，这一点更加强调。

　　由于传输线不允许高频能量穿透很深的导体，因此在微波应用的组件上使用圆形（径向）引线是没有意义的。能量只会在铅皮上传播，效率很低。这就是为什么在大多数微波元件上都有带状引线或没有只有焊接端接点的引线。这也是为什么微波电路板上的物理组件相对较少的原因。它们在那里，但它们分布在一个又大又薄的区域上，其值相当于在较低频率下使用的分立器件；因此，术语分布式元素组件。这就是促使许多人查看微波电路并问：“所有部件都在哪里？”的原因。微波电路需要特殊的设计和制造技术。

　　微波常用术语

　　在定义了微波之后，下面介绍一些与微波和无线技术相关的基本术语，即微波领域的行话和流行语。随着后续主题的介绍，该列表将被扩展和进一步细化。