工业微波原理简解

微波技术是一门需要高度实验技能的专业技术知识，微波技术的理论基础是经典的电磁场理论，其目标是解决微波应用工程中的实际问题，微波是一门理论与实践密切结合的科技知识。
微波是一种频率非常高的电磁波。微波包括的波长范围没有明确的界限，一般是指分米波、厘米波和毫米波三个波段，也就是波长从1mm到1m左右的电磁波。由于微波的频率很高，所以也叫超高频电磁波。目前国内只有915MHz和2450MHz 被广泛使用。
微波是电磁波，它具有电磁波的诸如反射、透射干涉、衍射、偏振以及伴随着电磁波能量传输等波动特性，这就决定了微波的产生、传输、放大、辐射等问题都不同于普通的无线电、交流电。微波系统没有导线式电路，通常应用所谓“场”的概念来分析系统内电磁波的结构，并采用功率、频率、阻抗、驻波等作为微波测量的基本量。
l          微波的穿透深度
①、渗透深度（穿透深度） 当微波进入物料时，物料表面的能量密度是最大的，随着微波向物料内部的渗透，其能量呈指数衰减，同时微波的能量释放给了物料。渗透深度可表示物料对微波能的衰减能力的大小。一般它有两种定义：
②渗透深度为微波功率从物料表面减至表面值的1/e（36.8%）时的距离，用DE表示，e为自然对数底值。
DE=λ0/π   gδ     式中λ0－－－－－－－－ 自由空间波长；
                  ε－－－－－－－－-介电常数；
                   tgδ－－－－－－-介质损耗。
③微波功率从物料表面衰减到表面值的1/2时的距离，即所谓半功率渗透深度D1/2，其表达式为
渗透深度随波长的增大而变化，它与频率有关，频率越高，波长越短，其穿透力也越弱。微波在空气中的渗透深度：2450MHz为12.2cm;915Mhz为33.3cm。
特别注意提醒：微波进入物料后，物料吸收微波能并将其转变为热能，微波的场强和功率就不断地被衰减，即微波透入物料后将进入衰减状态。不同的物料对微波能的吸收衰减能力是不同的，这随物料的介电特性而定。衰减状态决定着微波对介质的穿透能力。