薛铮铮写了这篇文章。
【引言】
微波通讯是利用微波频段来通信的技术。微波频段在 3GHz 到 300GHz 之间，波长为 1mm 到 1m。与低频段通信技术相比，微波通讯的带宽更大，信噪比更好，能支持更高速度和更远距离的通信。
微波通讯在无线通讯、卫星通讯、雷达系统等方面都有广泛应用。它能实现高速率、高精度的数据传输，而且延迟较低，抗干扰能力也更强。现在，微波通讯技术还逐渐被应用到其他领域中，比如医疗、安防、智能交通等。
微波通讯的发展得益于电子技术、微电子技术和计算机技术等领域的进步。随着这些技术的发展，微波通讯技术也在不断创新和完善。
【微波通讯的历史】
微波通讯的历史能追溯到 20 世纪初。那时候，人们逐渐认识到无线电波，还开始研究无线电波的特点和用处。20 世纪 20 年代，人们开始试着用超短波（也就是微波）来通信。
二战时，微波通讯被广泛用于军事通信和雷达系统。战后，它逐渐应用于民用领域，像无线电、电视广播、卫星通讯和移动通信等。
在 20 世纪 60 到 70 年代，微波通讯技术有了很大的发展。那时人们开始研究微波器件和集成电路，这推动了微波通讯技术的进步。人造卫星和光纤通讯等技术的面世，也给微波通讯技术的应用和发展带来了新的机遇和挑战。
随着计算机技术的发展和普及，微波通讯技术与计算机技术相结合，形成了现代通信网络。如今，微波通讯技术已成为现代通信的重要基础，应用范围越来越广泛，给人们的生活和工作带来了很大的便利。
【微波通讯系统的基本组成部分】
微波发射机把电信号变成微波信号，再发送到接收器或天线上进行传输。它由射频发生器、射频放大器和微波发射天线等部分构成。
2. 微波接收机：它的主要作用是接收天线收到的微波信号，并将其转化为电信号。它由微波接收天线、低噪声放大器、射频带通滤波器、射频混频器、中频放大器等部分组成。
3. 微波天线：它是微波通讯系统的重要组成部分，用于发送和接收微波信号。微波天线有多种类型，按形状和功能可分为方向天线、宽带天线、阵列天线、微带天线等。
4. 传输介质：传输介质就是微波信号在传输时经过的媒介，像空气、导体、光纤这些。不同传输介质对微波信号传输的影响不一样，所以要根据不同的应用场景来选。
5. 控制系统：它的主要职责是监控和控制微波通讯系统，具体来说，就是控制微波发射机和接收机、调整天线方向、保障系统安全等。
【微波天线】
微波天线是微波通讯系统的关键部件，负责发送和接收微波信号。和传统射频天线不同，微波天线工作频率更高，所以需要具备更好的性能指标和更复杂的设计。
微波天线形状和功能各异，种类繁多，比较常见的有：
1. 方向天线：也叫定向天线，它主要用于向特定方向发送和接收信号，增益和指向性都比较高。常见的方向天线包括抛物面天线、饼式天线等。
2. 宽带天线：这种天线带宽很宽，能传输覆盖大范围微波信号，常被用于高速数据传输和通信等。常见的宽带天线包括螺旋天线、双反射式天线等。
3. 阵列天线：它由多个天线单元组成，这些单元排列在一起，可以形成更强的指向性信号。这种天线经常用在雷达和卫星通信等领域。常见的阵列天线包括线性阵列天线和相控阵天线等。
4. 微带天线：这种小型天线主要用于低功率微波通讯和雷达系统等，常见的有贴片天线、圆极化天线等。
微波天线的性能指标有很多，像频率响应、增益、方向性、带宽、驻波比、极化等，都需要根据不同的应用场景来选择和调整。而微波天线的设计和制造，需要深入了解微波电子学、天线理论、材料科学等多个学科的知识。
【微波信号传输】
微波信号传输是微波通信系统中的关键部分，它包括信号的发送、传输和接收。微波信号的传输有一些独特的特点，如衰减、传播延迟、多径效应等，所以需要使用特殊的技术和设备来确保信号的传输质量和可靠性。
微波信号是通过微波天线把电信号变成无线电波信号，然后在传输介质（像空气、电缆这些）中传到接收端，接收端再用天线接收并把它变成电信号。
为确保信号在传输时的质量，需要采取一些措施，因为微波信号在传输过程中会受到很多干扰和衰减，比如自由空间损耗、材料吸收损耗、多径效应、电磁干扰等。
1. 选对传输介质很重要：传输介质选得好不好，直接影响信号传输的质量和可靠性。常用的传输介质有空气、coaxial cable（同轴线缆）、microstrip（微带线）、fiber optic（光纤）等。
2. 挑对传输频率和波长：不同的传输介质对微波信号的传输频率和波长有不同限制，得根据应用场景来选合适的频率和波长。
3. 运用天线阵列与波束赋形技术：该技术能增强信号指向性和抗干扰性，降低多径效应的干扰。
利用编码及纠错技术：这些技术能在一定程度上保障信号的完整和可靠，提升传输质量。
5. 要选对功率和调制方式：功率和调制方式选得好不好，会直接影响信号的传输距离和速率，所以要根据实际情况来设计和调整。
微波信号传输在微波通讯系统中至关重要，它直接影响系统的性能和应用效果。随着技术的发展，信号传输的技术和设备也在不断创新。
【微波通讯的优势】
微波通讯系统能让数据飞速传输，速度能达到 Gbps 级别，比传统有线通讯快得多。
2. 宽带信号传输：利用微波通讯技术能传输宽带信号，这种方式可以同时传输多路信号，并且不受距离和地形等因素影响。
3. 信号稳：微波信号传输不受电磁干扰和信号衰减等影响，信号质量稳定，能保证通讯可靠。
微波通讯系统能够做到高度集成化，这意味着它可以设计得体积更小、重量更轻、功耗更低，特别适合用在移动通讯和无线传感器网络等领域。
5. 能耗比高：微波通讯系统的能耗比其他无线通讯方式低，能高效利用能源。
微波通讯技术的适用范围很广，涵盖了各种应用领域，如移动通讯、卫星通讯、无线传感器网络、雷达和天文学等。
微波通讯技术好处多多，比如能高速传输数据、宽带传输信号、信号稳定、高度集成、能耗比高、适用范围广。随着科技的发展，它在各个领域都有很广阔的应用前景。
【微波通讯系统的应用】
微波通讯系统在各个领域都有广泛应用，比如通信、雷达、无线电视、卫星通信、无线电导航等。
以下是改写后的内容：通信：微波通讯系统在无线通信系统中应用很广，像移动通信、卫星通信、微波链路这些都有用到。其中，移动通信是它的主要应用，比如 4G、5G 网络就用了微波通讯技术。
雷达是利用微波信号来探测和追踪目标的技术，它在军事和民用领域都有广泛的应用，比如航空管制、气象预测、交通监控、地质勘查等。
无线电视就是用微波通讯系统通过微波链路传输信号，让信号能在大范围内传输出去，这样大家就能看广播电视了。
卫星通信是利用卫星传输信号，从而实现远距离通信的技术。其核心技术之一是微波通讯系统。
无线电导航依靠的是微波通讯系统，比如全球卫星导航系统（GPS）、全球导航卫星系统（GLONASS）等。
微波通讯系统用处广，是促进信息技术和通信技术发展的关键技术之一。
【微波通讯技术的现状】
如今，技术日益发展，微波通讯技术的通讯速度也在持续提高。现阶段，其速度已能达到几百兆甚至几千兆，为现代社会的高速数据传输提供了有力保障。
微波通讯里的天线技术一直都是重要的研究方向。随着技术的持续进步，天线的工作频段在扩大，尺寸在缩小，带宽和增益在提高。这些改进让微波通讯技术在复杂环境中的可靠性和性能得到了提升。
卫星通讯是微波通讯技术的重要应用领域，也是通讯领域的主流技术之一。该技术具有广覆盖、高速率、高效率等优点，已在移动通讯、广播电视、军事通讯等领域广泛应用。
随着微波通信技术的进步，一些新的应用也逐渐出现。比如，微波无线电能传输技术，可以把微波信号发送到很远的接收器上，从而实现远距离的能量传输和供电。此外，微波雷达成像技术在人工智能和自动驾驶领域的应用也越来越多。
微波通讯技术在通讯中非常重要，应用领域越来越广，技术也在不断进步，会给人类带来更美好的生活和未来。
【微波通讯技术的发展趋势】
因为通讯需求在不断增加，所以微波通讯系统需要更宽的频谱资源，这就使得多频段技术会被广泛应用，尤其是毫米波频段、太赫兹频段等高频段的应用将会成为未来微波通讯的主要发展趋势。
微波通信的应用领域不断拓展，涵盖了地面、海洋和天空等各种环境，所以空天一体化技术的应用将是未来微波通信的一个重要发展趋势。
每天，微波通讯系统都会产生巨量的数据，怎样高效地处理、分析和应用这些数据，是未来微波通讯技术发展的关键方向。人工智能技术的应用，将在微波通讯系统中扮演愈发重要的角色。
未来，绿色环保技术将成为微波通讯技术的重要发展方向，因为微波通讯系统的运行需要消耗大量能源。这包括利用太阳能、风能等可再生能源，以及提高微波通讯设备的能效等。
在政务、军事等领域，微波通讯系统应用广泛，而安全保障技术的应用将会成为未来微波通讯技术的关键方向，其中包括密码技术、安全通讯协议、攻击和防御技术等。
【笔者观点】
因为 5G 技术正在逐渐普及，同时 6G 技术也在研究开发中，所以微波通讯将会面临需要更高通信速率和更大通信容量的情况。这会推动微波通讯技术在高速、大容量通信领域的发展。
现今，微波通讯主要运用的频率范围是 1GHz 到 100GHz，未来也许会拓展到更高的频率范围，像是毫米波和太赫兹波，从而支持更快速的通信及更大容量的数据传输。
未来，更智能、自适应的技术，如机器学习、人工智能和软件定义网络等，将被应用于微波通讯系统，以提升网络的灵活性和效率。
除了传统的通讯软件，微波通讯还能用于更多领域，像智能交通、智能制造、物联网、虚拟现实等。未来的微波通讯系统得适应不同的应用场景，比如室内、室外、城市、乡村等。
微波通讯在未来会一直很重要，还会不断进步和创新，来满足各种变化的通讯需求和应用场景。
参考资料：
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G.L.Matthaei、L. Young 和 E.M.T. Jones 所著的【微波滤波器、阻抗匹配网络和耦合结构】于 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.奥马尔，【用于安全应用的微波和毫米波遥感】，阿尔泰克出版社，2012 年。
