【正文】
toll collection, Highway traffic monitoring and control , chip defect detection , flow meters, power Transmission in space, food preservation , pest control , and so on .Medical Applications This application includes cautery , selective heating, heart stimulation ,hemorrhageControl , sterilization , and imaging .Surveillance This application includes security systems , intruder detection , and Electronic Warfare(EW) receivers to monitor signal traffic.Astronomy and Space Exploration In this application , gigantic dish antenna are used to monitor , collect , and record Ining microwave signals from outer space, providing vital information about other Planets ,stars, meteors , and other objects and phenomena in this or other galaxies.Wireless Applications Shortdistance munication inside as well as between buildings in a local area Network(LAN) arrangement can be acplished using RF and microwaves . connectingBuildings via cables( e. g .,coax or fiber optic ) creates serious problems in congested Metropolitan areas because the cable has to be run underground from the upper floorsOf one building to the upper floors of the other .This problem , however ,can be greatly Alleviated using RF and microwave transmitter/receivers systems that are mounted on Rooftops or in office windows . Inside building , RF and microwave can be used effectivelyTo create a wireless LANs has a major advantage in office rearrangement where phones,Computers, and partition are easily moved with no change in wiring in the wall outlets.This creates enormous flexibility and cost saving for any business entity. 外文資料翻譯射頻與微波應(yīng)用引言 本章為理解更高頻率的電波現(xiàn)象奠定了基礎(chǔ),這里我們將射頻/微波頻端的有源電路的設(shè)計分為不同的概念模塊,它們以循序漸進的方式出現(xiàn),便于我們理解和設(shè)計射頻/微波電路,并且該部分內(nèi)容也是一個熟練設(shè)計人員所必須掌握的知識領(lǐng)域。在講述這類電波之前,需要考慮這樣一個問題:為什么射頻/微波變得如此重要,以至于人們要將其歸入現(xiàn)代技術(shù)的前沿科學(xué)?此外,通過研究該學(xué)科有益于人類的各種商業(yè)應(yīng)用,我們必須開拓思路,探索將微波信號用于和平用途的各種可能性。射頻和微波簡史大約從1864年到1873年間,詹姆士??死恕{溈怂鬼f將人類所掌握的電磁學(xué)知識歸結(jié)為一組由四個一致想干的方程構(gòu)成的方程組,以此描述經(jīng)典電磁場的特性。正如麥克斯韋當(dāng)時所講,這是微波工程學(xué)的開始。他還以純數(shù)學(xué)觀點從理論上預(yù)言存在電磁波傳播現(xiàn)象,以及光也是電磁波的一種形式,這在當(dāng)時是全新的概念。從1885年到1887年間,奧利弗。海維賽德在其發(fā)表的論文中將麥克斯韋方程進一步簡化。從1887年到1891年間,德國物理學(xué)教授赫茲通過實驗證實并演示了麥克斯韋關(guān)于電磁波傳播現(xiàn)象的預(yù)言。他還研究了傳輸線和天線中的電波傳播現(xiàn)象,提出了幾種有用的結(jié)構(gòu)。他應(yīng)該算是最早的微波工程師。 接下來,馬可尼試圖以更低的頻率實現(xiàn)長距離通信,并使之商品化,但由于他所有的工作都涉及了商業(yè)利益,所以這不是純科學(xué)行為。赫茲和海維賽德都沒有考察電磁波在真空管中傳播的可能性,因為當(dāng)時人們認為電磁波或電磁能的轉(zhuǎn)換必須需要兩種導(dǎo)體才能進行。1897年,瑞利從數(shù)學(xué)上證明電磁波也可以在圓形和方形的波導(dǎo)中傳播,無論是橫電波還是橫磁波,都存在無窮多種可能的模式,每一種都有自己特定的截止頻率。但所有這些都只是理論上的推測,尚未被實驗驗證。從1897年到1936年,正當(dāng)人們差不多已忘記波導(dǎo)時,ATamp。T的喬治Southworth和MIT的Barron再次想到它,通過實驗證明波導(dǎo)可用做低帶寬的傳輸介質(zhì),這就意味著它能夠攜帶大功率信號。隨著20世紀50年代晶體管的發(fā)明和60年代微波集成電路的出現(xiàn),芯片級微波系統(tǒng)的設(shè)想已經(jīng)變成了事實。適應(yīng)于當(dāng)時應(yīng)用的需要,還有許多其他的發(fā)展,所有這些,都使得射頻/微波成為一個非常有用和熱門的研究領(lǐng)域。麥克斯韋方程為電磁學(xué)理論奠定了基礎(chǔ),而射頻/微波只是這個領(lǐng)域中很小的一個分支。由于麥克斯韋定律可準確預(yù)測各種電磁現(xiàn)象,加之后續(xù)進行的大量的理論分析和實驗研究工作,可以說射頻/微波工程是一門成熟的科學(xué)。麥克斯韋方程的應(yīng)用基本電路理論對射頻,尤其微波頻段不適用。這是因為元器件的尺寸和波長具有可比性,這意味著,電信號(電流或電壓)的相位將會隨著所通過的設(shè)備或元器件的尺寸顯著變化。于是,人們迫切需要將麥克斯韋方程應(yīng)用于這些更高頻段。當(dāng)信號頻率很低以至于其波長比元器件尺寸大得多時,電路上的相位變化可以近似忽略。這時麥克斯韋方程就簡化為基本電路理論。當(dāng)信號頻率很高以至于波長要比器件或電路尺寸小很多時,對應(yīng)頻率軸上另一端的光場。此時,麥克斯韋方程可簡化為通常所說的幾何光學(xué),它將光視為沿直線傳播的射線。以上光學(xué)分析可成功運用于高頻微波分析,這時稱其為“準光學(xué)”。麥克斯韋方程的進一步運用導(dǎo)致光學(xué)中一個新領(lǐng)域的出現(xiàn),稱為“物理光學(xué)”或者“傅里葉光學(xué)”,它將光看成是一種波,這就很好地解釋了傳統(tǒng)幾何光學(xué)所不能解釋的光的衍射和干涉現(xiàn)象。從以上討論中可得如下重要結(jié)論:當(dāng)系統(tǒng)的波長與電路尺寸相比大得多、小得多或者可比擬時,只要進行適當(dāng)?shù)暮喕溈怂鬼f方程就可對任何頻率下的任何系統(tǒng)提供統(tǒng)一的分析理論。射頻/微波特性無線電信號,特別是高頻信號的一個顯著特點是它能攜帶大量的信息,這得益于高頻所提供的較寬的帶寬。例如,60MHz的載波信號的10%帶寬是6MHz,這近似于一個電視頻道;而60GHz載波信號的10%是6GHz,這等效于一千個電視頻道。 微波的另一個特征是按視線傳播,這和幾何光學(xué)中光的傳播方式非常相似。此外,與低頻信號不同,微波信號不會經(jīng)電離層彎曲或反射。因此,在本地或全球通信中,必須在地面上或繞地球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星上安裝視線通信塔。雷達是很重要的軍民兩用設(shè)備,它主要依靠雷達載面,即目標的有效反射面積來發(fā)現(xiàn)目標,微波段是使用雷達的理想頻段。目標能否發(fā)現(xiàn),很大程度上取決于目標的電學(xué)尺寸,它是入射信號的波長的函數(shù)。在雷達中使用微波的另一個優(yōu)點是:給定天線尺寸后,增大信號頻率可以獲得更大的天線增益,這是因為天線的增益與天線的電尺寸成正比,在微波頻段隨著頻率的增大而增大。其中的關(guān)鍵因素是雷達中所用微波信號的波長與發(fā)射天線及目標尺寸可相比擬。微波的第四個,也是非常重要的一個特性是:處于微波場中的分子、原子能共振,這一特性可用于許多方面。例如,幾乎所有的生物體都主要由水構(gòu)成,而水是一種導(dǎo)體,所以微波技術(shù)在檢測、診斷、處理生物學(xué)問題及醫(yī)學(xué)研究(如透熱療法,掃描)方面都有著重要的應(yīng)用。還有一些其他的領(lǐng)域,例如遙感,加熱(工業(yè)提純和烹飪等)等。使用射頻/微波的理由 在過去幾十年間,逐漸趨于使用射頻/微波系統(tǒng),主要原因如下:l 高頻率,寬帶寬l 元器件小,系統(tǒng)小l 充裕的可用頻譜l 用于雷達的波長短,分辨率高l 信號無擁塞,干擾小l 工作速度快l 小范圍內(nèi)天線增益大另一方面,使用射頻/微波也有一些缺點,例如:器件價格昂貴,不適于低功率使用,存在較大的信號損耗,與目前很成熟且價格低廉的傳統(tǒng)硅技術(shù)相比,它采用技術(shù)尚不夠成熟的高速半導(dǎo)體器件(如砷化鎵,INP等)。但是應(yīng)用射頻/微波的多數(shù)系統(tǒng)都是利大于弊,這也促使工程師愿意選擇高頻設(shè)計。射頻/微波的應(yīng)用射頻/微波的應(yīng)用主要分為以下幾類。通信通信方面的應(yīng)用包括衛(wèi)星通信、太空通信、遠距離電話通信、船用通信、蜂窩電話、數(shù)據(jù)通信、移動電話、機上通信、車載通信和無線局域網(wǎng),其中,有兩類應(yīng)用需要強調(diào)即電視與無線電廣播及光通信。l 電視與無線電廣播在電視與無線電廣播通信中,將射頻/微波用做音頻和視頻的載波。例如在直播系統(tǒng)中通過射頻/微波將衛(wèi)星直接與家庭用戶相連。l 光通信光通信中,在低損耗光纖的發(fā)射端使用微波調(diào)制器,而在接收端使用微波解調(diào)器。這里,微波信號用做調(diào)制信號,而光信號則是載波。光通信適用于傳輸大量不同頻率的信號且受外界電磁輻射干擾小的情形。目前它主要應(yīng)用于電話電纜線、計算機網(wǎng)絡(luò)和低噪聲傳輸線等。雷達雷達應(yīng)用包括防空、飛機/船舶導(dǎo)航、智能武器系統(tǒng)、治安警防、天氣預(yù)報、避障和成像等。導(dǎo)航導(dǎo)航主要用于飛機、輪船或者車輛的定位和導(dǎo)航,尤其應(yīng)用于以下兩個方面:l 微波著陸系統(tǒng)(MLS),引導(dǎo)飛機安全著陸;l 全球定位系統(tǒng)(GPS),確定地面目標的準確坐標。遙感在此應(yīng)用中,會用到許多衛(wèi)星,用于連續(xù)觀察地球狀況和探索自然資源,如氣候、臭氧層、土壤濕度、農(nóng)業(yè)、農(nóng)作物受凍情況、森林、雪層的厚度、冰山等。家庭和工業(yè)應(yīng)用此類應(yīng)用包括微波爐、微波干衣機、液體加熱系統(tǒng)、濕度傳感器、容器標尺、自動門、自動收費系統(tǒng)、高速公路交通監(jiān)控、芯片缺陷檢測、流量儀、高能空間傳輸、食物保存和病蟲害控制等。醫(yī)學(xué)應(yīng)用此類應(yīng)用包括燒烙、精細加熱、心臟刺激、止血、殺菌和成像。監(jiān)視此類應(yīng)用包括安全系統(tǒng)、入侵偵查、用于監(jiān)測信號流量的電子戰(zhàn)爭接受設(shè)備。天文學(xué)和太空探索在這類應(yīng)用中,一般采用巨型蝶形天線來監(jiān)視、采集和記錄來自太空的微波信號,以此提供有關(guān)其他行星、恒星的重要信息,以及來自其他星系的天體和天文現(xiàn)象。無線應(yīng)用利用射頻和微波可實現(xiàn)局域網(wǎng)中同一建筑物內(nèi)或不同建筑物間的短距離通信。在擁擠的大都市,建筑物間用于有線傳輸?shù)碾娎|(同軸電纜或光纖)將不得不經(jīng)由地下,這一問題如果采用微波手段很容易解決,只需將發(fā)射和接受系統(tǒng)架設(shè)在房頂上或辦公室窗口處即可。在建筑物內(nèi),利用射頻/微波可以很容易地構(gòu)成無線局域網(wǎng),使之與電話、計算機和其他局域網(wǎng)互連。當(dāng)需要重新布置辦公室時,無線局域網(wǎng)的一個主要優(yōu)點是無須改變墻上插座的連線就可以隨意搬動電話、計算機和隔斷,這對公司而言非常靈活且能節(jié)省大量的開支。附件三:蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)成績評定表論文(設(shè)計)題目:通用電子定時器的制作姓 名丁海峰學(xué) 號0616407011專 業(yè)測控技術(shù)與儀器(儀表自動化)班 級06級指導(dǎo)教師評語評 價 內(nèi) 容得 分設(shè)計(論文)方案設(shè)計、文獻檢索、閱讀及綜述能力、進度等情況評價分(計25分)畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量和工作量評價分(計50分)科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀律表現(xiàn)等情況評價分(計25分)成績(滿分100): 簽字: 年 月 日評閱教師評語評 價 內(nèi) 容得 分畢業(yè)設(shè)計(論文)文字書寫評價分(計20分)畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量評價分(計40分)工作量情況評價分(計20分)畢業(yè)設(shè)計(論文)創(chuàng)新及分析問題、解決問題能力評價分(計20分)成績(滿分100): 簽字: 年 月 日答辯小組評語評 價 內(nèi) 容得 分畢業(yè)設(shè)計(論文)介紹表達情況評價分(計20分)回答問題表現(xiàn)評價分(計40分)畢業(yè)設(shè)計(論文)水平和工作量評價分(計40分)成績(總分100): 組長簽字: 年 月 日按權(quán)重折算總成績審定成績: 答辯委員會主任簽字: 日 期: 襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁