薛錚錚寫了這篇文章。
【引言】
微波通訊是利用微波頻段來通訊的技術。微波頻段在 3GHz 到 300GHz 之間，波長為 1mm 到 1m。與低頻段通訊技術相比，微波通訊的頻寬更大，訊噪比更好，能支持更高速度和更遠距離的通訊。
微波通訊在無線通訊、衛星通訊、雷達系統等方面都有廣泛套用。它能實作高速率、高精度的數據傳輸，而且延遲較低，抗幹擾能力也更強。現在，微波通訊技術還逐漸被套用到其他領域中，比如醫療、安防、智能交通等。
微波通訊的發展得益於電子技術、微電子技術和電腦技術等領域的進步。隨著這些技術的發展，微波通訊技術也在不斷創新和完善。
【微波通訊的歷史】
微波通訊的歷史能追溯到 20 世紀初。那時候，人們逐漸認識到無線電波，還開始研究無線電波的特點和用處。20 世紀 20 年代，人們開始試著用超短波（也就是微波）來通訊。
二戰時，微波通訊被廣泛用於軍事通訊和雷達系統。戰後，它逐漸套用於民用領域，像無線電、電視廣播、衛星通訊和行動通訊等。
在 20 世紀 60 到 70 年代，微波通訊技術有了很大的發展。那時人們開始研究微波器件和集成電路，這推動了微波通訊技術的進步。人造衛星和光纖通訊等技術的面世，也給微波通訊技術的套用和發展帶來了新的機遇和挑戰。
隨著電腦技術的發展和普及，微波通訊技術與電腦技術相結合，形成了現代通訊網絡。如今，微波通訊技術已成為現代通訊的重要基礎，套用範圍越來越廣泛，給人們的生活和工作帶來了很大的便利。
【微波通訊系統的基本組成部份】
微波發射機把電訊號變成微波訊號，再發送到接收器或天線上進行傳輸。它由射頻發生器、射頻放大器和微波發射天線等部份構成。
2. 微波接收機：它的主要作用是接收天線收到的微波訊號，並將其轉化為電訊號。它由微波接收天線、低雜訊放大器、射頻帶通濾波器、射頻混頻器、中頻放大器等部份組成。
3. 微波天線：它是微波通訊系統的重要組成部份，用於發送和接收微波訊號。微波天線有多種類別，按形狀和功能可分為方向天線、寬頻天線、陣列天線、微帶天線等。
4. 傳輸介質：傳輸介質就是微波訊號在傳輸時經過的媒介，像空氣、導體、光纖這些。不同傳輸介質對微波訊號傳輸的影響不一樣，所以要根據不同的套用場景來選。
5. 控制系統：它的主要職責是監控和控制微波通訊系統，具體來說，就是控制微波發射機和接收機、調整天線方向、保障系統安全等。
【微波天線】
微波天線是微波通訊系統的關鍵部件，負責發送和接收微波訊號。和傳統射頻天線不同，微波天線工作頻率更高，所以需要具備更好的效能指標和更復雜的設計。
微波天線形狀和功能各異，種類繁多，比較常見的有：
1. 方向天線：也叫定向天線，它主要用於向特定方向發送和接收訊號，增益和指向性都比較高。常見的方向天線包括拋物面天線、餅式天線等。
2. 寬頻天線：這種天線頻寬很寬，能傳輸覆蓋大範圍微波訊號，常被用於高速數據傳輸和通訊等。常見的寬頻天線包括螺旋天線、雙反射式天線等。
3. 陣列天線：它由多個天線單元組成，這些單元排列在一起，可以形成更強的指向性訊號。這種天線經常用在雷達和衛星通訊等領域。常見的陣列天線包括線性陣列天線和相控陣天線等。
4. 微帶天線：這種小型天線主要用於低功率微波通訊和雷達系統等，常見的有貼片天線、圓極化天線等。
微波天線的效能指標有很多，像頻率響應、增益、方向性、頻寬、駐波比、極化等，都需要根據不同的套用場景來選擇和調整。而微波天線的設計和制造，需要深入了解微波電子學、天線理論、材料科學等多個學科的知識。
【微波訊號傳輸】
微波訊號傳輸是微波通訊系統中的關鍵部份，它包括訊號的發送、傳輸和接收。微波訊號的傳輸有一些獨特的特點，如衰減、傳播延遲、多徑效應等，所以需要使用特殊的技術和器材來確保訊號的傳輸質素和可靠性。
微波訊號是透過微波天線把電訊號變成無線電波訊號，然後在傳輸介質（像空氣、電纜這些）中傳到接收端，接收端再用天線接收並把它變成電訊號。
為確保訊號在傳輸時的質素，需要采取一些措施，因為微波訊號在傳輸過程中會受到很多幹擾和衰減，比如自由空間損耗、材料吸收損耗、多徑效應、電磁幹擾等。
1. 選對傳輸介質很重要：傳輸介質選得好不好，直接影響訊號傳輸的質素和可靠性。常用的傳輸介質有空氣、coaxial cable（同軸線纜）、microstrip（微帶線）、fiber optic（光纖）等。
2. 挑對傳輸頻率和波長：不同的傳輸介質對微波訊號的傳輸頻率和波長有不同限制，得根據套用場景來選合適的頻率和波長。
3. 運用天線陣列與波束賦形技術：該技術能增強訊號指向性和抗幹擾性，降低多徑效應的幹擾。
利用編碼及糾錯技術：這些技術能在一定程度上保障訊號的完整和可靠，提升傳輸質素。
5. 要選對功率和調制方式：功率和調制方式選得好不好，會直接影響訊號的傳輸距離和速率，所以要根據實際情況來設計和調整。
微波訊號傳輸在微波通訊系統中至關重要，它直接影響系統的效能和套用效果。隨著技術的發展，訊號傳輸的技術和器材也在不斷創新。
【微波通訊的優勢】
微波通訊系統能讓數據飛速傳輸，速度能達到 Gbps 級別，比傳統有線通訊快得多。
2. 寬頻訊號傳輸：利用微波通訊技術能傳輸寬頻訊號，這種方式可以同時傳輸多路訊號，並且不受距離和地形等因素影響。
3. 訊號穩：微波訊號傳輸不受電磁幹擾和訊號衰減等影響，訊號質素穩定，能保證通訊可靠。
微波通訊系統能夠做到高度整合化，這意味著它可以設計得體積更小、重量更輕、功耗更低，特別適合用在移動通訊和無線傳感器網絡等領域。
5. 能耗比高：微波通訊系統的能耗比其他無線通訊方式低，能高效利用能源。
微波通訊技術的適用範圍很廣，涵蓋了各種套用領域，如移動通訊、衛星通訊、無線傳感器網絡、雷達和天文學等。
微波通訊技術好處多多，比如能高速傳輸數據、寬頻傳輸訊號、訊號穩定、高度整合、能耗比高、適用範圍廣。隨著科技的發展，它在各個領域都有很廣闊的套用前景。
【微波通訊系統的套用】
微波通訊系統在各個領域都有廣泛套用，比如通訊、雷達、無線電視、衛星通訊、無線電導航等。
以下是覆寫後的內容：通訊：微波通訊系統在無線通訊系統中套用很廣，像行動通訊、衛星通訊、微波鏈路這些都有用到。其中，行動通訊是它的主要套用，比如 4G、5G 網絡就用了微波通訊技術。
雷達是利用微波訊號來探測和追蹤目標的技術，它在軍事和民用領域都有廣泛的套用，比如航空管制、氣象預測、交通監控、地質勘查等。
無線電視就是用微波通訊系統透過微波鏈路傳輸訊號，讓訊號能在大範圍內傳輸出去，這樣大家就能看廣播電視了。
衛星通訊是利用衛星傳輸訊號，從而實作遠距離通訊的技術。其核心技術之一是微波通訊系統。
無線電導航依靠的是微波通訊系統，比如全球衛星導航系統（GPS）、全球導航衛星系統（GLONASS）等。
微波通訊系統用處廣，是促進資訊科技和通訊技術發展的關鍵技術之一。
【微波通訊技術的現狀】
如今，技術日益發展，微波通訊技術的通訊速度也在持續提高。現階段，其速度已能達到幾百兆甚至幾千兆，為現代社會的高速數據傳輸提供了有力保障。
微波通訊裏的天線技術一直都是重要的研究方向。隨著技術的持續進步，天線的工作頻段在擴大，尺寸在縮小，頻寬和增益在提高。這些改進讓微波通訊技術在復雜環境中的可靠性和效能得到了提升。
衛星通訊是微波通訊技術的重要套用領域，也是通訊領域的主流技術之一。該技術具有廣覆蓋、高速率、高效率等優點，已在移動通訊、廣播電視、軍事通訊等領域廣泛套用。
隨著微波通訊技術的進步，一些新的套用也逐漸出現。比如，微波無線電能傳輸技術，可以把微波訊號發送到很遠的接收器上，從而實作遠距離的能量傳輸和供電。此外，微波雷達成像技術在人工智能和自動駕駛領域的套用也越來越多。
微波通訊技術在通訊中非常重要，套用領域越來越廣，技術也在不斷進步，會給人類帶來更美好的生活和未來。
【微波通訊技術的發展趨勢】
因為通訊需求在不斷增加，所以微波通訊系統需要更寬的頻譜資源，這就使得多頻段技術會被廣泛套用，尤其是毫米波頻段、太赫茲頻段等高頻段的套用將會成為未來微波通訊的主要發展趨勢。
微波通訊的套用領域不斷拓展，涵蓋了地面、海洋和天空等各種環境，所以空天一體化技術的套用將是未來微波通訊的一個重要發展趨勢。
每天，微波通訊系統都會產生巨量的數據，怎樣高效地處理、分析和套用這些數據，是未來微波通訊技術發展的關鍵方向。人工智能技術的套用，將在微波通訊系統中扮演愈發重要的角色。
未來，綠色環保技術將成為微波通訊技術的重要發展方向，因為微波通訊系統的執行需要消耗大量能源。這包括利用太陽能、風能等可再生能源，以及提高微波通訊器材的能效等。
在政務、軍事等領域，微波通訊系統套用廣泛，而安全保障技術的套用將會成為未來微波通訊技術的關鍵方向，其中包括密碼技術、安全通訊協定、攻擊和防禦技術等。
【筆者觀點】
因為 5G 技術正在逐漸普及，同時 6G 技術也在研究開發中，所以微波通訊將會面臨需要更高通訊速率和更大通訊容量的情況。這會推動微波通訊技術在高速、大容量通訊領域的發展。
現今，微波通訊主要運用的頻率範圍是 1GHz 到 100GHz，未來也許會拓展到更高的頻率範圍，像是毫米波和太赫茲波，從而支持更快速的通訊及更大容量的數據傳輸。
未來，更智能、自適應的技術，如機器學習、人工智能和軟件定義網絡等，將被套用於微波通訊系統，以提升網絡的靈活性和效率。
除了傳統的通訊軟件，微波通訊還能用於更多領域，像智能交通、智能制造、物聯網、虛擬現實等。未來的微波通訊系統得適應不同的套用場景，比如室內、室外、城市、鄉村等。
微波通訊在未來會一直很重要，還會不斷進步和創新，來滿足各種變化的通訊需求和套用場景。
參考資料：
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G.L.Matthaei、L. Young 和 E.M.T. Jones 所著的【微波濾波器、阻抗匹配網絡和耦合結構】於 1964 年由 McGraw-Hill 出版。
S.J.Orfanidis 的【Electromagnetic Waves and Antennas】，2008 年由 Rutgers University 出版。
6. A.S.奧馬爾，【用於安全套用的微波和毫米波遙感】，阿爾泰克出版社，2012 年。
