波导及波导元件产品概述

第一节 产品定义及发展历程

1、定义

波导（Wave guide）是由引导电磁波的一组物质边界或构件制成的传输线。最普通的波导形式是一根金属管子。其他形式有（电）介质棒或由导电材料和介质材料组成的混合构件。

波导元件是用空心金属波导或空腔等制作的微波电路的基本功能部件。波导元件可以组成各种波导网络或连成各种微波电路，其作用与低频下的电阻、电感、电容和谐振回路等很相似，但大都是分布参数元件。

2、发展历程

1873年麦克斯韦尔建立了电磁场理论。1887年赫兹验证了电磁波的存在。1895年马克尼发明了无线电，开创了无线电波的实际应用价值。  无线电波的频率范围从3000Hz到3000GHz。马克尼最初的实验是在较低的频率上进行的。

在马克尼向英国邮政局的官员演示他发明的无线电报后不久，1896年，在船和海岸之间实现了第一次无线电通信，开创了无线电通信的新纪元。

最初的正常通信应用是在1898年英格兰海岸用无线电报报告派救生艇营救海上遇难者。1901年12月12日马克尼的历史性无线电信号跨越了大西洋。

在马克尼发明无线电报后的几年中，认为只有无线电频谱较低的部分适合无线电通信而且仅能用于有限的用途。直到1938年开罗会议30MHz 以上的频率划分给业余业务和实验无线电业务。第二次世界大战的紧急需要几乎一夜就改变了这种观点。在1943年美国军队制定一个频率高达300MHz 的划分规划。

科学研究和技术的发展以及战争的结果，世界日益增长的需求和空间时代的到来，加速了对无线电通信的需求，频谱的使用和为其划分频率已是必然趋势。

无线电波的传播是没有国界的，使用中必须有某些规划。各国使用前必须进行协调才能避免相互干扰。飞机和船舶可以到处在世界范围航行，无线电台要能在世界范围工作，遇险和标准时间和信号频率也需全球范围的协调和保护。频率划分是与管理和核准使用分不开的，国际和国内都是一样的。

频率的使用和设备有密切关系，事先对设备操作进行规划，确保设备和操作的电磁兼容，设备和使用的国际标准化，以及无线电操作的国际保护，使生产和操作者可以在实际使用很早以前做出计划和实验成为可能，并能知道可用的频率。国际划分（统一世界使用）将促进无线电设备的生产和标准化。

国际频率划分是由国际电联无线电行政大会考虑会员国的建议的基础上确定的，是国际无线电规则的重要组成部分。

第一次国际频率划分是在1906年柏林无线电大会，指定500和1000kHz频率为船到岸电报的一般公众业务频率。因为只有一种业务，不能叫做频率划分表。  船—岸无线电通信集中在500kHz 开始不久，很大程度上，因为船载天线的共振特性，该频率很快成为全球呼叫和遇险频率，并保持到今天。船—岸电台工作频率围绕500kHz 分组工作在375—550kHz 频段。长距离点到点通信开发200kHz 以下的频率，因为这个数量级的频率的传播特性适合长距离无线电通信。无线电广播在550—600kHz 范围开始工作，并在一段时间内与海上移动业务争夺恰好高于500kHz 的频谱空间；但最后确定在535—1605 kHz 频段。这样，在1912年制定了第一的国际频率划分表，正式开始了为各种无线电业务划分频率。

两次世界大战的需要，生活各方面需要的扩大，科研和开发的增加，满足这些需求和新技术的出现，例如空间无线电通信已为加强频谱的使用施加无情的压力，使用频率越来越向高端扩展。第一次世界大战证明高频世界范围的无线电通信是非常重要的，对率划分提出强烈的需求—1927年华盛顿无线电大会增加了频率划分。五年后，1932年马德里无线电大会将划分表扩展到30MHz。六年后，1938年开罗无线电大会将划分表扩展到200MHz（欧洲地区），在美洲大陆频谱扩展到300MHz ,供进一步研究和试验用。

第二次世界大战为频谱带来新的应用，例如雷达，民航需要瞬时和可靠的全球通信有巨大的扩展，广泛使用双向无线电，FM/TV 广播和微波中继通信。仅美国军队具有一个频率高达30 MHz 的频率划分计划。这些新的需求和1938年开罗无线电大会以来九年的发展导致1947年大西洋城无线电大会将频率划分表扩展到10.5GHz 并且无线电业务扩展到15种。

空间活动的开展，成功的建立了卫星通信系统，对射电天文兴趣的增加，用于无线电导航和定位的雷达需要更多的频谱，船载电传和传真系统的需要达到了顶点，在1959年和1963年日内瓦无线电大会将划分表扩展到40GHz,无线电业务增加到26种。1971年日内瓦空间业务无线电大会将频率划分表扩展到275GHz ,增加了大量新的卫星业务，无线电业务已达41种。1974年日内瓦水上移动业务无线电大会对划分表也作了修改。1977年日内瓦广播卫星大会对有关业务频段作了修改。1978年日内瓦航空业务大会对航空业务频段作了修改。

1979年世界无线电行政大会，对划分表作了全面修改，频段扩展到300GHz ,业务增加到46种,1982年出版新的国际频率划分表。1983年日内瓦移动业务大会（MOB-83），1985年日内瓦卫星业务规划大会（ORB-85），1987年日内瓦高频广播规划大会(HFBC-87)， 1987年日内瓦移动业务大会（MOB-87）和1988年日内瓦卫星业务规划大会（ORB-88）对相应业务频段进行了修改并做出相应业务规划。1992年马拉加-托雷莫里诺斯世界无线电行政大会（WARC-92）,1995年日内瓦世界无线电通信大会（WRC-95）和1997年日内瓦世界无线电通信大会（WRC-97）对频率划分表都作了重大修改并于1998年出版新的国际频率划分表，频率划分扩展到400GHz。

2000年伊斯坦布尔世界无线电通信大会（WRC-2000）增加第三代移动业务频率划分。我国新的频率划分表就是根据1998年版频率划分表和WRC-2000的修改意见为基础并结合我国实际情况修订的。



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