江苏麦克威微波技术有限公司
2021/11/9 13:05:52
江苏麦克威微波技术有限公司 微波技术是近一个世纪以来最重要的科学技术之一，从雷达到广播电视、无线电通信再到微波炉，微波技术对社会的发展和人们生活的进步产生着深远的影响。
微波：
对微波的理论研究以及进行相关实验起步于20世纪初，但早期的设备不能满足实验的需要，主要表现为缺乏大功率的信号发生器和灵敏的信号接收器，因此早期的研究并没有取得实质性的进展。到了20世纪30年代，高频率的超外差接受器和半导体混频器的出现为微波技术的进一步发展提供了条件，使得微波技术的发展取得的一定的进步。
01.高速发展的二战时期
第二次世界大战时期普遍被认为是微波技术发展的黄金时期，
二战期间，微波技术在其他方面的应用也在继续向前发展。在无线通信方面，1943年 AT&T 研制出 AN/TRC-6 型多频段微波无线电，该设备利用了脉冲位置调制和数字调制技术，美军和英军装备了这种型号的无线电设备。微波测量技术也在40年代发展起来，其中包括能量检测，能量测量，频率测量，相位测量和电压驻波比等技术。
02.微波技术战后的发展
微波技术在二战后的十几年间迅速地传播开来，并得到各个国家的重视。许多国家由政府进行资金支持，在大学，大型企业或是研究所里设置了微波技术的研究项目。特别是冷战时期为了提供对系统的支持，进行了大量微波技术的相关研究，这些研究极大地促进了微波技术的发展。新的波导结构被提出，以替换那些体积过于庞大的矩形和圆形波导。许多新类型的微波管也投入了使用。信号发生器和接收器的体积也被大幅度减小，以降低生产整个微波系统的费用并使增强了稳定性。以上的技术进步促进了微波集成电路技术的发展。
03.从junyong到民用的转变
二战后微波技术的研究与应用逐渐从满足军事需求为主向民用领域过渡，具有代表性的便是微波炉的发明。从20世纪40年代开始，出现了许多利用微波进行加热的相关技术的成果。
如今微波炉已经成为世界各地广泛使用的食品加工和烹饪器具，许多美国人甚至认为微波炉是20世纪70年代以来最重要的科学技术突破，在我国，微波炉在大中城市的普及率已经达到80％以上。
微波的定义
微波的频率在300MHz-3000GHz之间，波长在0.1mm到1米之间，是分米波、厘米波、毫米波与亚毫米波、米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频无线电波”。
微波的特点
1、穿透性
微波比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。微波透入介质时，由于微波能与介质发生一定的相互作用，以微波频率2450MHz，使介质的分子每秒产生24亿五千万次的震动，介质的分子间互相产生摩擦，引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时，物料内外加热均匀一致。
2、选择性加热
物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因素来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同，产生的热效果也不同。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。因此，对于食品来说，含水量的多少对微波加热效果影响很大。
3、热惯性小
微波对介质材料是瞬时加热升温，升温速度快。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。
4、似光性
微波波长非常小，当微波照射到某些物体上时，将产生显著的反射和折射，就和光线的反、折射一样。同时微波传播的特性也和几何光学相似，能像光线一样地直线传播和容易集中，即具有似光性。
5、穿透性
微波照射于介质物体时，能深入该物体内部的特性称为穿透性。例如微波是射频波谱中惟一能穿透电离层的电磁波（光波除外）。
6、信息性
微波波段的信息容量是非常巨大的，即使是很小的相对带宽，其可用的频带也是很宽的，可达数百甚至上千兆赫。
7、非电离性
微波的量子能量不够大，因而不会改变物质分子的内部结构或破坏其分子的化学键，所以微波和物体之间的作用是非电离的。
微波的应用
利用微波可对食品、保健品进行灭菌、脱水、烘干、膨化、调味、脱腥、解冻、催陈和保鲜处理。目前已用于奶粉、奶酪、壮骨粉、洋参丸、豆粉、月饼、糕点、方便面、牛肉干、肉脯、肉条、肉松、鱼干片、鱼松、贝类、盐水鸭、解冻鱼肉禽蛋、酱菜、土豆片、腰果、花生、瓜子、大豆、白酒、黄酒、啤酒、牛奶、口服液、中药材等的生产中。
2、木材加工
采用大功率微波干燥机对2-10公分厚的木板进行烘干，干燥速度快、木材不开裂、变形小、同时可杀死木材内部的卵虫和幼虫，中高档家具地板、包装材料用途木料的处理合适。微波也可对竹木复合板和拼板交接的固化处理也很理想。
3、杀虫灭菌
应用微波加热技术能在较低的湿度下灭菌杀虫，若用微波处理食品和物料，在50-80度时就能起到杀虫灭菌作用。目前广泛应用到大米、谷物、豆类、烟叶处理、竹材、木料、纸张、食品、医药等行业等。
4、橡胶工业
微波技术应用到橡胶工业中的橡胶硫化工艺中，与常规加热保温相结合，大大提高橡胶硫化时间和效率。目前在河北衡水地区、山东地区广泛使用。
5、陶瓷工业
微波高温可应用于陶瓷工业，将传统加热和微波加热方法相结合使用，可大大缩短陶瓷的干燥时间，同时不影响陶瓷烧制的成品率。
6、煤炭干燥
煤炭开采后通常含水率较高(35%左右)，如果采用常规烘干方法进行干燥，速度慢、效率低，干燥不*，采用微波法干燥，可以使煤炭内外同时升温，是水分蒸发，实现脱水干燥，效率得到大大提高。
7、微波等离子技术
半导体生产工艺中已经采用微波等离子体技术，可进行蚀刻、溅射、气相沉积、氧化硅片；可用于金属、合金、非金属的表面处理；可用于陶瓷的高温烧结；可用于等离子体光谱分析，可检测十几种元素，另外还用于分解有毒化合物。
8、微波医疗垃圾处理技术
利用微波技术在无氧或缺氧状态下，使微波承载体迅速升至高温，使得医疗垃圾在极短时间内迅速处于高温状态，直接灰化，极大降低了燃烧过程中有毒气体的产生。烟气中气体再采用微波等离子体火炬进行高温裂解，整个处理过程和处理环境实现全封闭无害化处理。此项技术的应用优于常规处理方法，开拓了微波应用的新领域。
9、污水处理
利用微波非热效应和热效应选择吸波的“敏化剂”把微波能传给水中的污染物而诱发化学反应，通过物理及化学作用对水中的污染物进行降解、转化、加速流体中固、液分离，从而实现污水净化的目的，是水处理领域中一场崭新的革命。
10、微波制碳
利用微波技术对竹子进行高温裂解，制作竹炭，大大提高生产效率，同时还能提取到竹醋液，竹焦油等产品，具有较高的经济价值，优于传统窑炉方法制作竹炭，目前正在大力开始推广使用。
微波解冻的应用 微波解冻技术解冻速度快，微波能穿透到被加热介质内部直接进行整体加热；节约成本，解冻过程简单，微波解冻技术淘汰自然解冻的解冻间和架子，避免了水解冻的水源浪费，同时，产品质量便于控制；解冻后颜色、营养成分和鲜肉相比基本无变化，保证食品的营养性，能保持解冻物料的口味。解冻均匀性好，不会出现外热内冷的现象；并且实现连续化生产，大限度的降低有害菌的繁衍，是目前肉制品解冻方式。
（1）解冻速度快
① 微波能够深入物料内部直接进行加热，不需要热传导过程，提高生产效率，大大节省解冻时间；
② 微波解冻即解即用，相较于传统解冻动则几个小时甚至十几个小时的解冻时间而言，微波解冻可以根据不同的工艺要求在几分钟内就可以解冻出可加工的解冻肉，细菌等微生物不易繁殖增长；
微波解冻能使物料表里同时受到电磁场的作用而产生热量。所以解冻均匀性好，不会出现外热内冷的现象；
微波能够快速解冻的特点使得解冻物料能够快速经过相较于常规解冻而言细菌大量繁殖的外部环境中，避免污染，从而保持解冻物料的口味，蛋白质、氨基酸、维生素等营养成份不受破坏；
自然解冻和水解冻都会有血水流出，肉损率在5-10%，微波解冻无血水流出，肉损率小于1%；
微波解冻设备采用触摸屏操作，可设定适宜于解冻工艺规范要求的电脑操作程序，实现全自动操作；
微波解冻由于省去了污水处理的成本，仅仅投入设备的成本和设备维护运行的费用，在规模化的生产中，可以极大的降低解冻成本；
在解冻肉温升速率由微波输出功率（微波供能速率）大小控制，相互具有同步性；
可靠性高解冻设备可连续24小时工作，在磁控管与加热箱之间安装了大功率环形器，延长了磁控管的寿命；
无污水排出，省去污水处理费用；
