1.2 射频/微波的发展简史

1864年，英国物理学家麦克斯韦（James Clerk Maxwell，1831—1879年）提出了著名的麦克斯韦方程，从理论上预测了电磁波的存在。

1887年，德国物理学家赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857—1894年）通过实验验证了电磁波的存在，证实了麦克斯韦的预言。赫兹和麦克斯韦因其卓越贡献而被世人铭记（见图1.2）。

1901年，意大利发明家马可尼（Guglielmo Marconi，1874—1937年）首次实现了穿越大西洋的无线电通信，传输距离为2100英里（1英里=1.609 km），证明了无线电波不受地球表面曲率的影响。他的无线电通信使用的发射天线与地面之间连接着70 kHz的电火花发生器，接收天线由风筝支撑。马可尼及其发明的无线电报如图1.3所示。

1931年，英国与法国之间建立了第一条微波通信线路。第二次世界大战后，微波中继通信得到了迅速发展，20世纪50—70年代，微波中继通信是电视信号远距离传输的主要手段。

1935年，英国的瓦特（James Watt）开展了无线电探测与测距（radio detecting and ranging），简称“雷达”（radar）的研究，同年首次在试验中测得飞机的回波。

图1.2 赫兹（左）和麦克斯韦（右）

图1.3 马可尼及其发明的无线电报

1938年，第一个调速管问世；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10 cm波长雷达问世。雷达的出现和发展，才使人们对微波理论和技术有了根本的认识。美国在麻省理工学院（MIT）专门成立“辐射实验室”，调集了大量顶尖科学家（许多人后来获得诺贝尔奖），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。他们的工作包括波导元件的理论与实验分析，研究微波天线、小孔耦合理论以及初期的微波网络理论。

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。

20世纪70年代，雷达、卫星通信、微波中继通信成为射频/微波应用的主要领域，并迅速扩展到微波加热和微波遥感等领域。同时，射频集成电路（RFIC）、微波集成电路（MIC）开始迅速发展。

20世纪80—90年代，移动通信成为射频/微波最耀眼的应用领域，如同第二次世界大战中雷达对射频/微波发展的促进作用一样，移动通信尤其是蜂窝移动通信给射频/微波带来了第二次发展浪潮，并因为应用于千家万户，因此发展迅猛，以至于彻底改变了人类的生活习惯。

2003年，美国在伊拉克战争中使用了微波高能武器（微波炸弹），展现了射频/微波在军事应用上的突破。

如今，射频/微波的应用几乎深入各个领域，我们身边随处可见：手机、蓝牙、无线上网，卫星电视、定位导航，等等。