自從赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波之后人們就逐漸開(kāi)始加強(qiáng)了對(duì)微波的研究，但是長(zhǎng)期以來(lái)由于微波器件發(fā)展的限制，微波技術(shù)的發(fā)展相對(duì)較為落后。

在20世紀(jì)之初就有人對(duì)其進(jìn)行了大量的微波實(shí)驗(yàn)，但是由于大部分接收器在靈敏度方面存在著較大的缺陷，并沒(méi)有取得較為明顯的進(jìn)展，直到1936年微波技術(shù)才逐漸開(kāi)始從理論研究轉(zhuǎn)移到實(shí)際應(yīng)用，這主要得益于波導(dǎo)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

隨后幾年當(dāng)中隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步拓展，美國(guó)電話電報(bào)公司的George C.Southworth，將波導(dǎo)用作寬帶傳輸線并申請(qǐng)了專利，同時(shí)，美國(guó)麻省理工學(xué)院的M.L.Barrow完成了空管傳輸電磁波的實(shí)驗(yàn)，這些工作為規(guī)則波導(dǎo)奠定了理論基礎(chǔ)，推動(dòng)了微波技術(shù)進(jìn)一步向前發(fā)展。

20世紀(jì)40年代，第二次世界大戰(zhàn)期間，雷達(dá)的出現(xiàn)和使用引起了人們對(duì)微波理論和技術(shù)的高度重視，并研制了很多微波器件，在此期間，微波技術(shù)迅速發(fā)展并在實(shí)際應(yīng)用中得到認(rèn)可。但在當(dāng)時(shí)戰(zhàn)爭(zhēng)條件下，各國(guó)都忙于實(shí)際應(yīng)用，對(duì)微波理論的研究尚為欠缺，所以使得微波理論滯后于實(shí)際應(yīng)用。

自從第二次世界大戰(zhàn)之后，各國(guó)逐漸將精力集中到經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展層面，微波技術(shù)的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的發(fā)展，在之后的幾十年當(dāng)中微波技術(shù)的應(yīng)用更加細(xì)化，并逐漸形成了射電氣象、射電天文等一系列微波子學(xué)科。

在進(jìn)入到21世紀(jì)之后，由于微波技術(shù)固體器件的進(jìn)一步發(fā)展，微波技術(shù)逐漸朝著定向與小型化的方向不斷發(fā)展，同時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域也得到了進(jìn)一步的拓展，同時(shí)隨著芯片體積的進(jìn)一步縮小，現(xiàn)階段微波單片已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)真正的集成化。

1、微波加熱

加熱是微波技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要方面，其基本原理在于通過(guò)微波技術(shù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電磁能向熱能的轉(zhuǎn)化，即介質(zhì)在吸收微波的過(guò)程當(dāng)中會(huì)將微波中的電磁能通過(guò)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱能，將介質(zhì)放入到微波的電磁場(chǎng)中，介質(zhì)在微波的帶動(dòng)之下會(huì)產(chǎn)生一種高速的震動(dòng)，震動(dòng)的頻率可能會(huì)超過(guò)每秒幾億次。

在這種高速運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，電磁場(chǎng)的方向也會(huì)重新排布，分子運(yùn)動(dòng)也必須要克服周邊場(chǎng)力，在這種類似于摩擦的運(yùn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中，可以將電磁能量直接轉(zhuǎn)化為介質(zhì)的內(nèi)能，從而有效提升介質(zhì)的溫度。

2、微波滅菌

微波技術(shù)在滅菌中的應(yīng)用其基本原理不僅應(yīng)用了微波的熱效應(yīng)，同時(shí)也利用了微波的非熱效應(yīng)。通過(guò)微波的熱效應(yīng)許多微生物可以在瞬間被殺死，部分細(xì)菌的生物結(jié)構(gòu)甚至?xí)煌耆茐?。其次，微波還存在著一定的非熱效應(yīng)，即在微波環(huán)境當(dāng)中，細(xì)菌的空間結(jié)構(gòu)以及蛋白質(zhì)等成分可能會(huì)發(fā)生破壞，這就必然導(dǎo)致微波的物理生物活動(dòng)受到較大的影響，對(duì)于部分細(xì)菌來(lái)說(shuō)微波還會(huì)直接造成細(xì)菌的死亡。

現(xiàn)階段微波滅菌已經(jīng)具有較為廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，在食品行業(yè)當(dāng)中也具有較為廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)加熱滅菌方式進(jìn)行對(duì)比微波滅菌具有較大的優(yōu)勢(shì)，首先，傳統(tǒng)加熱方式滅菌只能將溫度提升到100℃左右，而微波加熱則可以獲得更高的問(wèn)題，因此相對(duì)于傳統(tǒng)滅菌方式來(lái)說(shuō)微波加熱在滅菌徹底性方面具有較為廣泛的應(yīng)用。

1、波長(zhǎng)短

微波是一種波長(zhǎng)范圍在1mm-1m 的電磁波?？杉?xì)分為米波、分米波、厘米波、毫米波。它的波長(zhǎng)和頻率如下表所示：

微波具有似光性，由上表可知，波長(zhǎng)很短，具有直線傳播的性質(zhì)。根據(jù)似光性，制作出的天線系統(tǒng)具有良好的方向性，可以接收不同的波段。這樣，幾十空間或地面發(fā)出的微弱回聲也不擔(dān)心接收不到，因此可以通過(guò)微波來(lái)確定該物體的方向和距離。因此微波技術(shù)在雷達(dá)、導(dǎo)航和通信，廣播中得到了廣泛的應(yīng)用。

2、頻率高

由上表可以看出微波的微波的頻率很高，周期和頻率乘積恒為一，因此振蕩周期很短。它的頻率由產(chǎn)生微波的電子線路參數(shù)決定的。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)得知，我們需要將微波固體器件、微波電子管替代一般的電子管，用作放大器，衰減器，隔離器。因?yàn)轭l率越高，損耗也隨之提高，攜帶的信息也越來(lái)越豐富。微波傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)跟線度很像，容易被阻斷，所以我們更加需要使用不同的元器件來(lái)替換分立的電容器、電感器以及電阻器等。

3、穿透能力強(qiáng)

一定頻帶的微波可以穿入到介質(zhì)內(nèi)部，而微波的能量可以通過(guò)地球上的空電離層不斷被吸收，對(duì)于水來(lái)說(shuō)也是會(huì)被吸收產(chǎn)生熱能。所以利用微波技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)宇宙導(dǎo)航并且為醫(yī)療電療的研究和開(kāi)發(fā)提供了便利。

4、非電離性

微波的量子能量很低，非向前散離可以忽略，這樣的能量不足以提供改變分子之間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的能力，因此可以說(shuō)明物體和微波之間的電離的程度很低。

5、量子特性

很多原子和分子能級(jí)間所要吸收躍遷輻射出來(lái)的波長(zhǎng)剛好處在微波頻段的中，人們利用這種量子特性研究原子和分子的結(jié)構(gòu)，發(fā)展一系列學(xué)科以及邊緣學(xué)科，比如量子無(wú)線電物理，量子光學(xué)，量子通信，微波光譜等等。

1、微波制茶工藝：充分發(fā)揮微波微熱效應(yīng)和非熱特殊效應(yīng)作用，升溫速度快，茶葉中的水分子在微波電磁場(chǎng)中被極化，使茶葉從內(nèi)部深層快速升溫，達(dá)到鈍化酶的臨界點(diǎn)溫度，非常適合綠茶及其它特種茶的殺青和干燥作業(yè)。茶葉的有效營(yíng)養(yǎng)成分基本不損失，而且色、香、味都大大好于傳統(tǒng)的加工方法。

2、食品工業(yè)：民以食為天，食品工業(yè)是我國(guó)迅速崛起的支柱產(chǎn)業(yè)。利用微波可對(duì)食品進(jìn)行干燥菌、熟化、焙烤、脫腥、膨化和保鮮處理。目前已用于米粉、麥片、豆奶粉、袋裝、鹵菜類、肉類小包裝、方便面、保健茶、糕點(diǎn)、牛肉干、土豆片、魚片干、鹽水鴨、腰果、花生米、瓜子、大豆等許多方面的生產(chǎn)中。

3、制藥工業(yè)：微波技術(shù)在制藥工業(yè)上的應(yīng)用主要在以下幾個(gè)方面：粉狀、顆粒狀、片狀、丸狀粘液狀等醫(yī)藥制品的干燥滅菌，中草藥材的快速干燥、殺蟲、滅菌。中草藥微波萃取，口服液的殺菌等方面。

4、木材加工：微波可對(duì)1-6 公分厚的木板進(jìn)行均勻、快速烘干，干燥只需十幾分鐘，且不開(kāi)裂變 形小，同時(shí)殺死木材內(nèi)部的卵蟲和幼蟲;也可對(duì)膠合板或拼板膠接的固化處理以及竹制品木制工藝品干燥、滅霉、殺菌。

5、橡膠工業(yè)：橡膠工業(yè)微波加熱設(shè)備對(duì)輪胎作一次加熱，升溫到硫化溫度后用熱風(fēng)保溫，可硫化3-4 噸重量的輪胎;喇叭天線作為輻射加熱器，利用程序控制對(duì)大型輪胎進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描，其優(yōu)點(diǎn)是加熱均勻、硫化時(shí)間縮短三分之一。

6、殺蟲滅菌：用微波可在較低溫度下滅菌殺蟲?？商幚硎称贰⑺幤?、煙草、木材等，升溫速度快不受物料厚度、形狀影響。

7、醫(yī)療衛(wèi)生技術(shù)：微波生物效應(yīng)分熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。其熱效應(yīng)在醫(yī)療方面可進(jìn)行微波理療、配合放療和化療進(jìn)行透熱治癌;另外還可以利用微波加熱血漿、解凍冷藏器官;還可設(shè)計(jì)微波手術(shù)刀，開(kāi)刀止血快、出血量少。

8、紙品技術(shù)：微波加熱烘干不需要預(yù)熱和傳熱，直接給紙品由里向外同時(shí)加熱。且加熱均勻性好，烘干速度快，設(shè)備又環(huán)保衛(wèi)生。適用于灰紙板、卡書、紙制工藝品、印刷制品、牛皮紙袋、瓦楞紙板、蜂窩紙板、紙制品、紙管、紙護(hù)角、紙托、紙盒、環(huán)保紙碗、包裝盒紙板等快速烘干及滅霉。

9、微波通信技術(shù)：微波具有頻率高，頻帶寬，信息量大的特點(diǎn)，常用在通信業(yè)務(wù)、微波多路通信、微波中斷通信、移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信等。

電子科技的發(fā)展與它的應(yīng)用之間存在著強(qiáng)烈的伴生關(guān)系。新學(xué)科的誕生和崛起，都可能實(shí)現(xiàn)過(guò)去認(rèn)為不可能或不現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用;相反，現(xiàn)有應(yīng)用的提出和發(fā)展又可賦予新學(xué)科以新的生命力，并推動(dòng)相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

1、毫米波技術(shù)

毫米波在通信、雷達(dá)、制導(dǎo)、遙感技術(shù)、射電天文學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和波譜學(xué)方面都有重大的意義。利用大氣窗口的毫米波頻率可實(shí)現(xiàn)大容量的衛(wèi)星-地面通信或地面中繼通信。利用毫米波天線的窄波束和低旁瓣性能可實(shí)現(xiàn)低仰角精密跟蹤雷達(dá)和成像雷達(dá)。

在遠(yuǎn)程導(dǎo)彈或航天器重返大氣層時(shí)，需采用能順利穿透等離子體的毫米波實(shí)現(xiàn)通信和制導(dǎo)。高分辨率的毫米波輻射計(jì)適用于氣象參數(shù)的遙感。用毫米波和亞毫米波的射電天文望遠(yuǎn)鏡探測(cè)宇宙空間的輻射波譜可以推斷星際物質(zhì)的成分。

2、高功率微波技術(shù)

高功率微波武器主要的攻擊目標(biāo)是雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、計(jì)算機(jī)軍用電子設(shè)備、武器控制及制導(dǎo)系統(tǒng)，能夠擊穿電子元件，燒毀敵方電子設(shè)備，永久地?fù)p壞電子系統(tǒng)。由于高功率微波武器幾乎可以對(duì)付所有現(xiàn)代最先進(jìn)的武器，在的政治和軍事形勢(shì)下越來(lái)越顯示出極高的應(yīng)用價(jià)值。高功率微波技術(shù)的高速發(fā)展，使其在功率上已經(jīng)達(dá)到了武器應(yīng)用的水平，在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越廣泛。高功率微波武器已經(jīng)成為對(duì)付高技術(shù)兵器的新型武器系統(tǒng)，成為現(xiàn)代電子武器大家族中的佼佼者。

3、聲表面波器件

聲表面波器件主要用于表面波帶通濾波器、延遲線、匹配濾波器、溫度傳感器、振蕩器和表面波卷積器等：由于聲表面波器件具有小型、可靠性高、一致性好、多功能以及設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)，所以它在雷達(dá)、通信、空中交通管制、電子戰(zhàn)微波中繼、聲納以及電視中已經(jīng)或正在得到廣泛的應(yīng)用。

4、靜磁波器件

靜磁波(MSW)器件具有無(wú)源、可方便實(shí)現(xiàn)電調(diào)、可靠性高及外圍電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，靜磁波(MSW)是在旋磁介質(zhì)(如YIG 薄膜) 中傳播的自旋波的長(zhǎng)波部分。由于其可在高頻(數(shù)GHz 或數(shù)十GHz)范圍內(nèi)直接進(jìn)行模擬信號(hào)處理，所以在通信、電子對(duì)抗和無(wú)線電引信等系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用前景。

隨著微波射頻技術(shù)的不斷發(fā)展，高頻技術(shù)正成為炙手可熱的技術(shù)，在5G 通信、汽車和直升飛機(jī)的自動(dòng)駕駛、雷達(dá)、遙感、激光光譜、射電天文學(xué)、宇航通信、軍事航天、極高頻衛(wèi)星通信系統(tǒng)等領(lǐng)域都將是不可或缺的。