电磁波：变化的电场和磁场，在相互转化的时候才有电磁波，随时间和空间变化的才会出现波（空间和时间相互转化，电场和磁场相互转换）
波：在一个时刻一个空间出现了，在另一个时间和空间又出现了叫波
导波/导行波：电路中的波
传导电流：在导体中传导的电流
运流电流：电子在空间中传播的电流
位移电流：位移电流只表示电场的变化率，与传导电流不同，它不产生热效应、化学效应等
一、射频(Radio Frequency)/微波(Microwave)
无线电频谱中占据某一特殊频段的电磁波。
广义射频范围：30M-3000G
微波：300M-3000G
二、RF/MW的特点：
1、频率高
通信系统中相对带宽Δf/f通常为一定值，所以频率f越高，越容易实现更大的带宽Δf，从而信息的容量就越大。
例如，对于1%的相对带宽，600MHz频率下宽带为6MHz（一个电视频道的带宽），而60GHz频率下带宽为600MHz（100个电视频道！）。因此，RF/MW的一个最广泛应用就是无线通信。电磁波通信都近似于高频。
蜂窝电话系统：
2、波长短（电路上）
天线与RF电路的特性是与其电尺寸l/λ相关的。在保持特性不变的前提下，波长λ越短，天线和电路的尺寸l就越小，因此，波长短有利于电路的小型化。目标的雷达散射截面（RCS）也与目标的电尺寸成正比，因此在目标尺寸一定的情况下，波长越小，RCS就越大。这就是雷达系统通常工作在MW的原因。
3、大气窗口
地球大气层中的电离层对大部分无线电波呈反射状态（短波传播的原理），但在MW波段存在若干窗口。因此，卫星通信、射频天文通常采用微波波段。
4、分子谐振
各种分子、原子和原子核的谐振都发生在MW波段，这使得微波在基础科学、医学、遥感和加热等领域有独特的应用。
微波炉：微波炉是靠辐射微波让水分子振动 加热,微波 是有很高的能量的微波频段是 300MHZ - 300Ghz 这个频率段都属于微波,微波炉工作是 以 2450MHZ 的频率发射出微波,即2.45GHZ (目前主流INTEL的CPU频率也达到这个数... 或者说是频率最高的电磁波频率是多少,也就是说当你打手机时 ,其实就是再用一个小微波炉烤自己脑袋.由于作用与分子级别,会对有机组织造成破坏.45GHZ (目前主流INTEL的CPU频率也达到这个数),量子论决定了任何物质理解长度绝不能小于普郎克长度,那么电磁波波长也不可能小于普浪克长度,当然由于普良克长度太小了,而伽马射线,手机天线是用金属的,哪怕能量再低也会伤害人体,那些说手机辐射能量低不造成伤害的人去见鬼吧,他说的低是指电压低,功率低,但是辐射的频率是在危险频率。
上述特点使得RF/MW有着广泛的应用，但是真正使RF/MW成为一门独立学科是因其具有一个独特特点：RF/MW的波长与自然界物体尺寸相比拟10m-0.1mm。
在RF/MW相邻低端以下的频段，波长比物体尺寸长很多，可以采用集总模型研究。低频
在RF/MW相邻高端以上的频段，波长比物体尺寸小很多，可以采用几何光学研究。
当波长与物体的尺寸相比拟时，电磁波波动性呈主流（同一物体在不同位置不同频率它的特性不一样），波动性占主流时光学和集总模型都不适用辣啦，因此必须采用电磁场理论和分布模型研究。
三、常规电路元件的射频特性
在常规交流电路中，最常用的电路元件是电阻R，电感L，电容C和连接这些元件的导线。
在频率较低时，电阻器，电感器和电容器分别对应于热能，磁场能量和电场能量集中的区域，所以可以用“集总”元件表征。这时R，L，C基本为常数，不随频率变化，导线也相当于与频率无关的短路线段。
在RF/MW波段，由于导体的趋肤效应（集肤效应又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应。是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。），介质损耗效应，电磁感应等的影响，器件区域不再是单纯能量的集中区，而呈现分布特性。
1、长线概念
考虑导线上传输交变电流i，变化规律为
分别考虑：
对应的波长
于是在一段长为1米的导线上，照明电流几乎不变化，GSM蜂窝电话电流有3.3个周期变
化，而X波段雷达电流有33个周期变化。因此，对于照明电力系统，导线长几米都不会有什么影响，而对于X波段雷达，导线那怕变化几厘米，影响都很大。
通常把RF/MW导线（传输线）称为长线，传统的电路理论已不适合长线。
2、导体的趋肤效应
考虑一个半径为a，长为l，电导率为的圆柱导体，沿纵向流过的直流电流为I。由于直流电流均匀地分布在导体内，因此，直流电阻R和电流密度J为
对于交流电流，导体周围产生磁场。交流磁场又产生电场。而电场形成与原电流相反的电流密度，在导体中心处，这种效应最强烈，致使导体中心的电流密度明显减小，随着频率的增高，电流趋于导体表面，即趋肤效应。
因此，高频时，导体损耗会增大，并具有电感效应。高频时，沿纵向的电流密度沿导体径向的分布规律为
高频条件下，电阻和电感为
可见，高频电阻与直流电阻之比恰好等于导体截面积与趋肤深度面积之比。高频电感电抗等于高频电阻值。
3 、高频电阻
由于高频效应，在高频时电阻R将会出现引线电感，引线电阻，极间电容，引线间电容等。
于是标称值为R的电阻R的电阻的等效电路为
通常趋肤效应引起电阻和引线间电容可以忽略。
【例】计算长为2.5cm,半径为a=2.032x10-4m的铜导线连接的500Ω电阻的高频电阻的阻抗特性，极间电容为5pF。
4、高频电容
平板电容是最常用的电容，对于面积为A，间距为d，填充介电常数为ε的电介质的平板电容在低频时为
高频时，除了引线电感和引线电感外，电介质变得有耗，产生高频介质电导率，损耗电导为
于是，平板电容变成了C与电导的并联，并联导纳损耗角正切反映了位移与传导电流的比例。考虑引线电感L，引线电阻Rs和介质损耗电导，平板电容的等效电路为
计算一个47pF平板电容器的高频阻抗，设引线为长为1.25cm，半径a=2.032x10-4m的铜线。
,
5 高频电感
电感通常是由导体线圈构成，在高频，线圈除了具有电感外，还有高频电阻和线圈导体间的寄生电容。因此, 电感已变为RLC谐振器。
四、 RF/MW发展简史
1864年，英国物理学家J. C. Maxwell (1831-1879, 48岁)发表了著名的麦克斯韦方程，从理论上预测电磁波的存在。1887年，德国物理学家H.Hertz (1857-1894,37岁) 实验证实了麦克斯韦方程的预言。赫芝采用电火花间隙发射机和加载偶极天线演示电磁波的传播.
1900年，意大利发明家G. Marconi (1874-1937, 63岁)首次实现了穿越大西洋的无线电通信。他的发射天线与地之间连接70KHz电火花发生器，接收天线与风筝支撑。
1931年，英国与法国之间建立了第一条微波通信线线路。二次大战后，微波接力通信得到了迅速发展，20世纪50-70年代，微波接力通信是电视信号远距离传输的主要手段。
1935年，英国的R. W. Watt开展了雷达的研究，（Radar = radio detecting and
ranging 无线电探测与定位），同年首次在试验中测得飞机的回波。
1938年，第一只调速管问世，1940年，英国的布特和兰特尔研制出磁控管，这些微波电子管器件都是雷达不可缺少的源。
1940年，第一台10cm波长雷达问世。雷达的出现使微波得到了人们的根本认识。美国在MIT专门成立“辐射实验室”，调集了大量顶尖科学家以战时状态对雷达进行大规模、全方位研究，极大地促进了雷达与微波技术的发展。
1945年，雷神公司把磁控管用于微波加热，诞生了微波炉，如今磁控管依然是微波炉的核心源。
1963年，国际通信卫星组织发射了第一颗同步通信卫星。
70年代，雷达、卫星通信、微波中继通信成为RF/MW应用的主要领域，并迅速扩展到微波加热和微波遥感等领域。同时，RFIC、MIC开始迅速发展。
80-90年代，移动通信成为最耀眼的应用，如同二次大战中雷达对RF/MW发展的促进作用一样，移动通信，尤其是蜂窝移动通信给RF/MW带来了第二次发展高潮。由于是民用，涉及千家万户，发展更为迅速，更为广泛，甚至改变了人类的生活习惯。
如今，RF/MW应用几乎深入了各类领域，我们身边随处可见：手机、蓝牙、无线上网，卫星电视GPS定位、RFID等。
从典型RF系统看本课程内容设置
1-发射机 2-隔离器 3-天线收发转换开关 4-馈线波导 5-旋转关节
6-辐射器 7-天线反射器 8-混频器 9-可变衰减器 10-本地振荡器 11-中频接收机
RF/MW系统通常由这样几类装置组成：
（1）传输线：传输RF/MW信号的装置。
（2）无源器件：完成微波信号和功率的分配、控制和滤波等功能的装置，没有进行微波能量与其他能量（如直流）的转换,如滤波器，双工器，耦合器等。
（3）有源器件：产生、放大、变换微波信号和功率的装置，一般要将微波能量与其他能量进行转换。
天线：辐射或接收电磁波的装置。
