时间：2022-03-15 01:59:25
论文摘要：本文阐述了国内外微波真空干燥的研究现状，重点分析了各种微波干燥，并分析了微波真空于燥技术的几个问题。
1.序言
微波是指频率为300MHz～300GHz、波长为lmm～lm的电磁波。它的干燥原理是：微波发生器将微波辐射到待干燥的物料上，当微波射人物料内部时，使物料内的水等极性分子按微波频率作同步旋转和摆动；水等极性分子高速旋转的结果，使物料内部瞬时产生摩擦热，导致物料内部和表面同时升温，使大量的水分子从物料中蒸发逸出，从而达到干燥的目的。
微波真空干燥是随微波干燥技术发展起来的一项新的组合干燥技术。它不仅具有干燥速度快、时问短、物料温度低、色香味及营养成分保留好等优点，而且参数容易控制，能干燥多种不同类型的物料。目前我国虽有一些单位正在进行研究，但其技术性能还需要完善，在机理和工艺方面也还有很多问题需要深化和研究。
2.国内外研究现状
早在上世纪80年代，美国、加拿大、英国和德国就开始研究微波真空干燥技术，主要集中在美国的威斯康辛大学、加利福尼亚大学，加拿大的BritisC0lumbia大学，德国的Karlsruhe大学，英国的QueenUniversity，希腊的国立科技大学，法国的Albi研究所等。研究的内容涉及微波真空干燥机理、传热传质微波真空干燥模拟、微波真空干燥能耗与工艺以及各种不同类型物料(香蕉，萝卜片，果胶，土豆，浆果等)的微波真空干燥操作等。
国内目前的研究单位有江南大学食品学院、东北大学、大连水产大学、中国农业大学、浙江大学、上海工程技术大学、华南理工大学、华南农业大学、天津轻工大学、上海辰灿轻工机械公司、四川大学食品学院食品科学与工程系、南京三乐微波技术有限公司等。
江南大学食品学院进行了甘蓝的微波真空和热风联合干燥试验。试验结果表明：微波真空联合干燥缩短干燥时问48％，提高了营养成分和叶绿素的保存率，改善了干燥品质。
大连水产大学张国琛进行了扇贝柱的微波-真空-联合干燥，试验研究了微波功率、真空度，微波炉启闭比、预处理盐水浓度和扇贝大小对干燥效果的影响，建立了扇贝微波真空干燥的动力学模型。
3.微波组合干燥技术
组合干燥是一种具有广阔发展前景的干燥技术，它可以发挥各种干燥工艺的长处，克服各自缺点，借长补短，达到高效率、低能耗、优品质的干燥目的。由于微波干燥是一种完全不同于其它干燥方式的干燥技术，所以它也是与其它干燥方式组合最多的一种干燥技术，同时也是当前国际上研究最多的一种干燥技术。以下是几种较常见的组合方式。
3.1微波热风组合干燥(也称微波对流干燥)
在与微波组合的干燥方法中，微波热风组合干燥是研究最多的一种。由于热风干燥时间长、质量差，故不适合干燥热敏性物料；采用热风微波组合干燥可以克服上述缺点。此外，微波干燥的成本与热风干燥相比还是很高，单纯微波干燥是不经济的。热风干燥对物料来说是从表面向内干燥，温度梯度与水分转移的方向相反，而微波干燥是从内部加热，温度梯度与水分转移的方向相同，二者结合，可以达到既缩短干燥时间又降低成本的目的。微波与热风干燥可以有三种结合方式。
3.1.1.在临界含水率处加入微波
当干燥从恒速段进入降速段(即物料含水率达到临界水分)时将微波能引入干燥器，使物料内部产生热量和蒸汽压，使水分扩散至物料的表面并被排除，这时利用微波会非常显著地提高干燥速度。3.1.2.在干燥器的终端加入微波
单一的干燥系统在接近干燥终了时效率最低去除几个百分点的水分往往需要很长的时间，利用微波可以显著减少干燥时间。
3.1.3.在最初预热阶段加入微波
在干燥前物料含水率较高，可以先用微波将物料加热到蒸发温度，然后用普通热风干燥，去除表面水分，干燥时间可以缩短。
3.2.微波真空组合干燥
微波虽然具有加热速度快、干燥时间短、选择性好、能源利用率高和便于控制等优点，但单纯使用微波进行食品干燥，容易产生由于过热引起的烧伤现象和食品边缘焦化、结壳和硬化等现象；上述现象多半是由于温度过高和干燥过快引起的。采用真空可以降低水的蒸发温度，使物料在较低的温度下快速蒸发，同时还可避免氧化，因而改善了干燥品质。在医药、食品和化工领域有很多热敏性物料需要低温快速干燥，因此，将微波技术与真空技术相结合就成为一项极具发展前景和实用价值的新技术。从国内外有关微波干燥的研究现状来看，微波真空组合干燥也是目前发展较快的一种组合干燥技术。
3.2.1.脉冲间歇式微波真空干燥
微波干燥虽有许多优点，但经常会发生局部过热、表面硬化、颜色不正和加热不均匀等现象；此外，能量效率不高也是一个缺点。产生这些现象的原因之一就是热质传递控制不当，解决的方法之一是采用脉冲方式输入微波能，即短时间的微波加热和较长时间的间断。试验证明：当物料干燥到临界水分以后，连续施加微波能并不能加速水分的蒸发；采用间歇干燥的方法，不仅可以节省能量、提高干燥效率，还可以改善干后物料的品质。脉冲间歇式微波真空干燥技术是Edh0lm于1933年提出的。采用这种技术的特点是使物料中的水分和温度在间歇阶段能够均衡再分配，减少水分梯度，这将有利于提高下阶段的干燥速率。
试验还表明，脉冲微波干燥时，微波接通时间越长、断开时间越短，物料温度越高。因此，通过调节脉冲比或真空度可以改变物料的温度。
3.2.2.变功率微波真空干燥
加拿大食品工程研究所ChristeneH．等进行了萝卜片的变功率微波真空干燥，微波的频率为2450MHz，微波功率4kW可调，真空度为13.3kPa，萝卜片的终水分为10％，微波谐振腔为圆筒形，直径350mm，长度500mm，采用的干燥工艺为：干燥开始后的最初19min微波功率为3kW，中间4min为1kW，最后10min为0.5kW。试验过程研究了颜色、复水性、密度和胡萝卜素、维生素含量等质量指标。结果表明：如果综合考虑，微波真空干燥的性能甚至优于真空冷冻干燥。美国加利福尼亚大学研制的微波真空干燥设备谐振腔是一个长12.2m的不锈钢圆筒，中间有输送带，沿长度方向分为三个干燥区，第一干燥区的微波功率较大，真空度为1.33～3.99kPa，第二、第三干燥区的微波功率递减。说明变功率微波真空干燥是一个研究方向。
3.2.3.微波热风和真空组合干燥技术
Maskan利用微波和热风组合方式干燥猕猴桃，发现干后猕猴桃的收缩率(76％)小于单纯的微波干燥(85％)，而且颜色也有很大改善。Szab0利用热风+微波+热风的组合方式进行蘑菇的干燥试验，发现能改善干后蘑菇的品质。大连水产大学的研究表明，热风干燥扇贝具有较小的收缩率Durance利用微波真空与热风组合干燥西红柿，发现西红柿的复水率有所改善。由此可见，微波真空干燥与热风干燥具有一定的互补性。近些年，在高含水率和热敏性物料的干燥中，微波真空和热风的组合干燥也逐步得到了应用。4.几个值得探讨的问题
4.1.关于物料的尺寸和形状
微波干燥的物料种类繁多，成分和状态也各不相同，按形状分有液状、糊状、浆状、粒状、片状、粉状；按类型分有蔬菜、水果、谷物、药品、水产品和农副产品；就尺寸而言可以小到菜籽，大到人参、蘑菇。微波干燥的研究表明，物料的大小、形状、数量、水分和在微波炉谐振腔中的位置对干燥效果均有一定影响。Dr0uzas用微波进行干燥果胶试验时，用五个料盘放在炉内五个不同的位置，发现干燥速率有明显区别。因此微波干燥应根据物料的特性(介电特性热物理特性、含水率和形状、大小)选择干燥工艺和参数，其原则如下：
①微波功率应与干燥的物料量相匹配。
②待干燥的物料其大小和含水率应尽可能均匀一致。
③考虑微波的穿透深度，大块物料最好先处理成小的粒状或片状。
④粉状物料如果堆积在一起时应看成是一个整体。
⑤小粒物料所用的微波功率(w/g)可以适当减小。
⑥对于热敏性物料可以适当加大真空度或减小微波功率。
4.2.关于真空度
从蒸汽特性表可知，真空度越高，水的沸点温度越低，水分越容易蒸发。但是在微波真空干燥时，并不是真空度越高越好，真空度增高，能耗加大，干燥成本加，而且会产生击穿放电现象。当微波频率为2450MHz时，真空度2～7kPa已经足够了，其相应的水分汽化温度是20℃和40℃。对于热敏性物料，要求物料的温度低，所以真空度就要高一些。法国Pere教授进行了不同真空条件下的微波真空干燥试验，试验表明，在相同的条件下真空度从1kPa增加到7kPa时，各单位采用的真空度数值有很大的差别，说明对于微波真空干燥中真空度的合理选择尚需进一步研究探讨。
5.注意事项
采用微波真空干燥时，有一些问题需要注意：
①微波能被金属反射，干燥物料和测试传感器中不可混入金属。
②待干燥物料的大小和形状应基本接近。
③微波干燥设备不可空载运行。
④微波可以穿透玻璃和聚合物而不损失能量。
⑤微波炉内的物料应分散布置而不要堆积。
⑥干燥过程中物料最好能够运动。
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关键词：微波技术；微波加热；微波灭菌；原理；应用；前景
1 引言
微波是一种波长很短的电磁波，其波长范围在0.1mm～1m之间，由于其最长波长值比超短波最小波长值还要短，故称其为微波。微波具有极高的频率，其范围在300MHz～3000GHz之间，故微波亦称作“超高频电磁波”。微波整体范围介于红外线与超短波之间，根据微波波长范围的不同，又可将微波分为分米波、厘米波、毫米波以及亚毫米波。微波在整个电磁波频谱中所处的位置简图如图1所示[1]。
随着科学的发展，微波技术得到了广泛的应用，尤其是在通信行业，如微波卫星通信、微波散射通信、模拟微波通信和数字微波通信等。为避免微波通信频率与工业、医学、科学等的频率相互干扰，故将微波通信频率与其他用途的微波频率分开使用。目前，工业、医学、科学常用的微波频率有433MHz、915MHz、2450MHz、5800MHz、22125MHz，其中915MHz和2450MHz在我国常用于工业加热。
2 微波技术的发展历程
微波技术的发展主要取决于微波器件的应用和发展。早在20世纪初，就有研究人员开始了对微波理论的探索，并进行了相关的实验研究。但由于当时信号发生器功率较小，加之信号接收器灵敏度较差，使得实验未能取得实质性的进展[2]。1936年，波导技术的进一步发展为微波技术的研究提供了可靠的理论及实验条件。美国电话电报公司的George C. Southworth.将波导用作宽带传输线并申请了专利，同时，美国麻省理工学院的M.L.Barrow完成了空管传输电磁波的实验，这些工作为规则波导奠定了理论基础，推动了微波技术进一步向前发展[3]。20世纪40年代，第二次世界大战期间，雷达的出现和使用引起了人们对微波理论和技术的高度重视，并研制了很多微波器件，在此期间，微波技术迅速发展并在实际应用中得到认可。但在当时战争条件下，各国都忙于实际应用，对微波理论的研究尚为欠缺，所以使得微波理论滞后于实际应用。1945～1965年，微波技术的发展速度有了明显提高，同时，其应用范围也更加广泛。在这20年间，逐步开辟了微波新波段并形成了射电气象学、射电天文学、微波波谱学等一系列新的科学领域。比较系统和完整地建立了一整套微波电子学理论，为微波技术的进一步发展打下了理论基础。1965年以后，微波集成电路与微波固体器件的发展和应用时微波设备朝着定型化与小型化的方向发展。目前，微波设备正向着更高频段、宽频带、高功率、数字化、高可靠性、小型化等方面发展，单片集成化和毫米、亚毫米波段微波的发展已成为现阶段微波技术研究的重点方向[4]。
3 两种常用的微波技术
3.1 微波加热
3.1.1 微波加热的原理
微波加热是通过极性介质材料对微波的吸收作用从而将微波的电磁能转化为介质的热能来实现的。该转化过程与介质材料内部分子的极化有密切关系。具体原理如下：当把含有极性分子的物料置于微波电磁场中时，介质材料中的极性分子在高频交变的电磁场中产生每秒高达数亿次的剧烈转动，并随着高频交变电磁场的方向重新排列，极性分子这种有规律的周期性运动必须克服相邻分子间的干扰和阻碍，从而产生一种类似于摩擦的效应。该效应微观结果表现为微波的电磁能量转化为介质材料内的能量，而宏观即表现为被加热的物体温度升高[5-6]。
3.1.2 实现微波加热的条件
由于微波加热是一种物料在电磁场中靠自身损耗电磁能而进行的体加热，是基于极性分子介质材料对微波的吸收作用而产生的热效应，所以，欲实现微波加热，就要求物料本身必须能够吸收微波[5]。
（1）极性分子组成的介质材料，吸收微波的能力比较好。例如，水分子的极性非常强，能够很好地吸收微波，所以但凡含水的物质必定能够吸收微波，即含水的物质一定能实现微波加热。
（2）非极性分子组成的介质材料，很少吸收甚至不吸收微波，但却能透过微波，所以这类物质可用作微波加热的容器，也可用作密封材料。例如，塑料制品、玻璃、陶瓷、竹器皿、聚乙烯、聚四氟乙烯等。用这类物质作加热容器，微波射入后只能使食品加热，而容器本身不会发热。
（3）还有一种特殊的物质不吸收微波，即金属[4]。与光波照射到镜面会被全部反射的特性相似，当微波照射到金属表面时，也会被全部反射，即微波对金属不起作用，从而可知，金属制品不可以用作微波加热容器。
3.1.3 微波加热的注意点
（1）由于金属不吸收微波，并且会将照射到金属表面的微波全部反射，所以要避免用微波对金属膜包装的物品或在包装袋上印有金属粉制图像的物品进行加热，否则金属下面的部分将不会有任何加热效果[4]。
（2）避免在被加热物体中混入金属片或金属针。不仅被加热物体表面要求不能有金属，而且被加热物体内部同样不可混入金属。这是因为金属尖端是微波电场最集中的地方，不仅不能实现正常加热，而且还会形成尖端放电，从而在尖薄部位产生高热[4]。
（3）对使用的加热容器有选择性。由于塑料、陶瓷、玻璃、竹器皿等非极性分子组成的材料能透过微波却不吸收微波，所以非常适合用作加热容器。一般情况下，用塑料或陶瓷做微波加热容器最佳。
3.1.4 微波加热的特点
（1）微波加热的即时性[7]。由于微波加热是将电磁能转化为热能，故为内部加热，不需要热传递过程，且内外同时加热，效果均匀，瞬时即可达到高温，方便省时。
（2）微波加热的高效性[7]。在微波加热过程中，只有被加热物体自身吸收微波并转化为热能，而微波设备的加热室壁是不吸收微波的金属材料，加热容器为几乎不吸收微波的非极性物质，所以，加热设备本身和相应的加热容器几乎没有热损失，故其热效率非常高。
（3）微波加热的选择性。介质材料由极性分子和非极性分子组成，根据微波加热的条件及原理，只有极性分子组成的物质才可以吸收微波实现微波加热。因此，可以利用微波加热的这一特性来实现对混合物料中不同组分或不同部位的选择性加热[7]。
（4）微波加热安全无害，没有废弃物产生。与采用矿物燃料燃烧进行加热的常规方法相比，微波加热不产生二氧化碳，对环境没有污染[7]。
（5）微波加热时由于内部缺乏散热条件，所以使得内部温度高于外部温度，使温度呈现梯度分布，形成驱动内部水分向表面渗透的蒸汽压差，从而使水分蒸发的速度加快。微波的这一特性有时会使微波加热的食品口感发生变化。例如，经微波加热过的馒头口感欠佳且有一种发焦的感觉，远不如常规加热的馒头松软可口。这是因为微波加热是靠电磁能转化为热能来实现的，加热时并没有水分，而加热后的馒头中的水分会随温度升高而蒸发，使馒头中水分越来越少，故会导致口感较差且有种发焦的感觉。而常规加热的馒头一般是水蒸气透过馒头表面进入芯部，使馒头的水分越来越多，所以吃起来松软可口，口感会比微波加热过的馒头好很多。利用微波加热能使物料内部水分迁移蒸发的这一特性，还可利用微波实现微波干燥。
3.2 微波灭菌
微波灭菌是利用微波对食品中微生物的热效应和非热效应的共同作用来实现杀虫灭菌目的的。微波的热效应是利用微波瞬时可达高温的特性，是细菌细胞的空间结构发生破坏，从而使其蛋白质发生变异而达到杀菌的目的。微波的非热效应又叫做生物效应，它同样是利用微波瞬时升温的特性，使细菌等微生物的生理活动物质发生变异而导致其生长发育异常直至死亡，从而达到杀菌保鲜的目的[4]。
微波灭菌与传统灭菌相比，具有很多不可比及的优势。一般来说，传统灭菌方法至少要达100℃以上，用时也较长，十至几十分钟不等。而微波灭菌温度70～90℃即可，用时短，一般3～5分钟即可[8]。且微波灭菌比较彻底，安全可靠，能使保质期延长，但有些物质经微波灭菌后口感会欠佳。冯薇丽等比较了鱼丸的微波灭菌和加热灭菌：实验一：在850W功率微波的作用下持续灭菌135s；实验二：在98℃的水浴中加热60min灭菌；结果发现：两实验杀灭大肠杆菌的有效率均为100%；在鱼丸蛋白质含量上，两实验结果相近，但在鱼丸含水量上，微波灭菌比水浴灭菌要差很多[9]，故导致微波灭菌后的鱼丸口感较差。
4 微波技术的应用
4.1 微波技术在农业领域的应用
利用微波技术可进行玉米芯水解，玉米芯是一种可再生资源，用途非常广泛。以前，人们经常将其作为燃料烧掉或作为废物丢弃，造成资源的极大浪费，同时污染环境。利用微波技术可将玉米芯水解，从而利用其制备食品添加剂和化工原料，使玉米芯得到了充分利用[10]。采用微波技术可以对番薯片[11]、花椒[12]、胡萝卜[13]、金银花[14]等进行干燥，还可进行油茶籽制油[15]。利用微波技术还可以软化木材，改善木材的浸透性能，从而简化木材染色、浸渍处理等工艺。微波技术还可用于产品质量检测，如材料缺陷检测、竹木产品含水率检测、人造板甲醛释放量检测等[16]。
4.2 微波技术在医学领域的应用
利用微波技术可以检测中药、提取中草药[17]的有效成分，还可利用其进行药丸干燥[18]等。另外，微波技术也可以用于临床治疗，现其已被广泛应用于妇科、五官科、理疗科、肿瘤手术等[19]。
4.3 微波技术在环境保护方面的应用
利用微波技术处理废水[20]、气体污染物[21]、固体废弃物[22]等既可以简化操作程序，变废为宝，又无二次污染。利用微波辐射可以对动物粪便进行干燥，既可提高粪肥利用率，增加农业收入，又能杀灭病原体，减小农业污染。另外，利用微波萃取和微波消解技术可以进行环境监测等[22]。总之，微波技术在环境保护方面具有节能省时、污染小、效率高等优点，可显著降低废弃物对环境造成的危害，其在环境保护方面的应用也逐步受到了人们的高度重视。
4.4 微波技术在其他领域的应用
微波技术除在以上多个领域有重要应用以外，其在食品行业、化学及材料行业中的应用同样越来越受人们重视。微波技术可用于碎矿、磨矿、矿石预处理、矿物焙烧[7]等方面。利用微波技术可以进行水产品的膨化加工及消解[9]，还可用于活性炭的准备与再生[23]。
随着微波技术和微波器件的进一步发展，微波在各个领域的应用将会变得更加广泛，而其实际应用也会相应推动微波理论不断成熟。
5 微波技术存在的问题及展望
5.1 存在问题
虽然微波技术具有传统方法不能比及的诸多优点，应用广泛，但作为一门新技术，其发展还处在初级阶段，依然有许多问题亟待解决。
（1）尽管微波技术已广泛应用于各大领域，但还缺少比较系统的理论做基础，尤其是对微波作用机理的认识还比较肤浅，对其解释也仅停留在实验基础上，有待使用更为精确的方法进行检测验证。所以，应加强对微波技术作用机理的研究，使其成为一套比较系统和完整的理论体系[24]。
（2）与国外相比，我国微波设备的稳定性尚为欠缺[25]。因此，应加强微波元器件及设备的研制，提高微波器件的适应性和兼容性，以便研制出稳定、经济、高效的微波设备。
（3）目前，微波设备是在家用设备基础上改造完成的，使其应用和推广受到限制，不能形成规模经济。故应重视微波过程与各大学科题系的交叉衔接，加强工程化研究，逐步实现微波理论成果产业化，形成规模经济，促进其在工业方面的应用。
5.2 前景展望
微波技术作为一种将电磁能转化为热能的特殊导热方式，不仅在食品加热、杀虫灭菌、干燥保鲜等方面用途广泛，同时，更向催化化学反应、新材料微波处理等应用发展[26]。随着微波技术的不断深入发展和微波理论的不断完善，微波技术必将逐步实现工业化，其安全、节能、高效、环保的优势也必将推动其广泛应用于各行各业，促进环境友好型社会的快速发展。
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关键词：微波技术；教学改革；措施
随着科学技术的发展，微波技术的应用已渗透到了科学领域的许多方面，如无线通信、全球定位系统、雷达以及电子和计算机工程学科中。因此对于电子与信息工程类专业的学生来说，微波技术课程的开设是必不可少的。
一、微波技术课程特点
《微波技术》作为通信工程、电子工程、电子信息以及微波等专业的重要专业基础课，是在学习了《电路基础》和《电磁场与电磁波》等课程基础上深入研究微波领域的重要科目，其内容丰富、概念抽象、理论性强、对数学方法的依赖性强，教与学都有难度。微波技术课程主要包括传输线理论和圆图的应用；微波网络基本理论、s 矩阵及其特性等方面。在讲解波导理论时以简正波理论为线索介绍矩形波导的物理构成及其工作原理，其场结构在三维空间分布，因而要求学生有一定的空间想象能力和抽象思维能力。而课程涉及到的多由理论均以麦克斯韦方程组为理论依据，其中重要的结论推导都离不开高等数学和复变函数的知识。由此可见，微波技术课程教学难点主要表现为课程理论性更强、内容复杂而抽象、分析方法多样、对数学知识要求较高[1-3]。
二、微波技术教学中存在的问题
通过对以往教学过程中出现的情况，结合本专业特点，发现《微波技术》课程的讲授过程中存在以下几个问题：
（一）在现有的教学过程中，往往过于偏重理论教学，而实践教学所占比重较小；仅是按照课本简单设计教学计划，将基本的、重要的概念、原理、方法在有限的课时教学中教授给学生，而缺少介绍微波技术的发展前沿，因而学生课程学习意义不明确。
（二）由于该课程需要大量的先进仪器设备，而有限的学科建设及科研经费造成实验室先进仪器设备相对匮乏，导致学生缺少开放式教学环境。
（三）教学方法相对于其它课程比较传统，网上教学辅导与课堂教学难以有效结合；对学生的考核仅限于分数的高低；在课程建设过程上未能引进国外先进的教学理念、教学方法及教材，未能及时更新配套的实验教材，使学生不能在多层次、开放式的教学环境下学习。
三、微波技术教学改革的实践探索
针对以上教学中存在的问题，认为从以下几个方面对《微波技术》教学改革进行探索：
（一）注重合理利用教材，配套实验教材。以教材更好地适应当前教学的需要为目的，对教材在保留原有经典基础理论的同时，增加新的理论和实用技术；结合当前微波技术的发展，增加的新型微波元器件的原理和使用方法介绍。
（二）不断更新课程内容，提高学生学习兴趣。微波技术课程内容比较抽象，学生在学习中不易建立概念，也会因怀疑课程的实用性从而减少学习的动力。因此，应多注重对于课程内容实际应用背景的介绍，比如介绍未来移动通信技术中的射频技术等，以提高学生的学习兴趣。
（三）将实践性教学与启发式教学相结合。本课程紧密结合实际，教学中应加强实验教学环节。为节省设备经费，采取硬件平台与软件辅助相结合，学生实际动手操作与演示相结合的方法，开发基于仿真实验平台的实验内容，从测量微波的基本参量入手，将“电磁场与电磁波”实验与“微波技术”实验有机结合，使学生加深对书本知识的理解。
（四）积极改革教学内容组织方式。基础理论教学方面，教学内容以讲授基本原理、基本方法为主，使学生了解基本理论知识，掌握重点、难点问题，在讲授该课程时，把重点放在基本概念和基本原理的解释上；实践课程教学方面，结合理论课程教学内容，精心设计典型的实验范例，利用实验室拥有的微波仪器设备，进行微波系统基本参数的测量；实践环节教学方面，主要包括课程设计和毕业设计，让学生利用所学的知识，培养学生的实践技能。
（五）开展互动式教学与研究式教学。开展互动式教学，在授课过程中，鼓励学生提问，每一章结束后都进行分组讨论，培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。开放式、研究式的讨论，使学生总结归纳所学内容，用一条龙“串”起来，写出“小论文”形式的学习笔记。这些措施促进了学生的积极性和自信心的提高，帮助学生克服了畏难情绪，增强了对自己将来从事微波科研工作的兴趣和信心。
（六）坚持推进优师建设，加强教学经验与资源的总结、研究与推广，实现科研与教学的融合，不断优化教师队伍结构，全面提高任课教师水平。
（七）积极进行网上教学改革试验。充分利用利用网络教学来补充课堂教育，将网络教育与课堂教育有机地融合起来。
（八）设计教学信息调查表和听课记录表。调查表在课程结束时使用，听课记录表由课程教学负责人教学过程中随机听课时填写。对负责人每学期听课次数定量化，并要求分别对相关教学环节进行评价。根据学生填写的调查表和负责人填写的听课记录，分析教学过程中所存在的问题以及教学改革与创新的效果，为教学研讨和教改指明方向。
四、结语
通过对《微波技术》教学手段，教学方法和实验环节等多方面的不断地探索，为深化《微波技术》课程教学改革，提高课程的教学水平和教学质量提供有益借鉴。
参考文献：
[1]李九生.微波与射频技术课程新式教学理念应用[j].科技信息,2010, (6):9.
关键词：中药材干燥微波技术，干燥设备
1 引言
我国历史悠久，土地辽阔，蕴藏着极丰富的中草药天然资源，在远古时代人们就已经开始利用各种中草药治病，如常山治疟疾，桦树皮止痛，都证明有很好的疗效。同时大量临床试验表明，相比人工合成药物，中草药的副作用小得多。免费论文。因此，传统药物尤其是中草药，在欧、亚、美等各洲越来越受到欢迎和重视。免费论文。
中药材一直是我国出口创汇的重要商品。目前我国中药材出口已扩展到世界130多个国家和地区，2008年出口金额为13.09亿美元,同比增长10.94%。但是在我国中药材出口贸易不断扩大、面临良好机遇的同时，也面对着一些随之而来的挑战，造成这种局面的主要原因之一就是中药材的质量问题。传统中药材干燥加工过程中所造成的性味劣变、生物活性物质(特别是药用有效成分)的损失以及安全性等问题，正是目前我国中药材面临的主要问题。在国际市场对中药材质量要求提高的同时，我国的中药材生产、产地加工相对不够规范，产品外观、色泽劣变、有效成分含量低。微波干燥由于具有干燥速度快、干燥均匀、产品质量好、可以选择性加热干燥、热效率高、反应灵敏等优点，而日益成为重要的中药材干燥方法之一。
2中药材干燥方法
我国对中药材干燥方法的研究已经有很长历史。早在公元1~2世纪左右，我国现存最早的中药材专著《神农百草经》中已有对中药材“阴干、曝干、采造时日、生熟土地所出”等有关干燥方面的记载[1]。唐代孙思邈著《千金翼方》一书中也有“夫药采取，不以阴干曝干，虽有药名，终无药实”等具体描述[2]。这是最经济的方法，成本较低。但是存在着许多工艺上的问题，如干燥时间长、有效成分破坏大、遇到阴雨天气容易霉烂变质、易被灰尘、蝇、鼠污染等缺点。
现代中药材干燥技术为了保证中药材药性及有效成分，在人工控制条件下，对中药材进行适当的干燥处理，包括常压或减压环境中以传导、对流、辐射方式或在高频电场内加热使之干燥，以促进水分蒸发，达到要求含水率，保持较高的产品品质，便于包装、储藏、运输。目前常采用干燥技术包括：烘房干燥、厢式烘干机、网带式干燥机、隧道式干燥机、翻版式干燥机、振动流化床干燥。上述几种方式多采用热风干燥原理，生产成本较低，因此广为采用，但有效成分损失也大，甚至有严重的品质衰退现象。另外，中药材干燥前需要适当的预处理，但由于程序较繁杂、费工时，实际干燥生产中往往不重视；干燥过程自动化程度不高，不能分时间段对中药材的含水率、水分活度，以及干燥介质的温度、湿度、流速进行自动监控，都造成干燥品质不佳、最终含水率不符合要求，严重地影响中药材产品的品质。
随着新型干燥技术及设备的开发及应用，人们对中药材干燥质量的提高、能量单耗的降低、操作的可靠性都提出了更高的要求，干燥将朝着提高产品质量、有效利用能源、减少环境影响、运用计算机提高自控水平、操作简单等方向发展。结合当前中药材的特性，正在开发研制的干燥技术主要有:真空冷冻干燥、微波干燥、远红外干燥、热泵以及太阳能干燥。真空冷冻干燥与其工艺相比，设备昂贵，加工成本高，但它是保证中药材干燥品质的较佳工艺，增值率高，将被十分广泛地应用到生产实际中去；微波干燥作为一门先进工艺，技术上是可行的，但生产成本较高，使用时还对监控手段和供电条件有苛刻的要求，所以尚未能大规模应用；远红外干燥设备简单，辐照均匀，干燥速度快，干燥时间为热风干燥的1/10左右，生产效率高，可连续操作，实现温度、风量、进料的自动控制 ，不会引起中药材物理结构的变化，较好地保持性味及有效成分，因此在实际干燥生产中普遍应用；热泵干燥能够很好地保障干燥产品的品质，中药材的颜色、外观形态和有效成分等在热泵干燥都能得到妥善的保护，其还有不污染环境、操作方便等优点，因此越来越受到中药材干燥行业的重视；太阳能干燥是取之不尽，用之不竭且无污染的能源，中药材采用太阳能干燥可以取得较好的经济效益。
3微波技术在中药材干燥的应用
随着微波技术的发展，微波干燥技术在中药领域的应用得到一系列的进展，尤其是在中药材干燥灭菌上。卢鹏伟等对六味地黄丸进行微波干燥与烘箱干燥比较，发现微波干燥时丹参酚含量损失率平均降低2.4%，灭菌率平均提高1.9倍[3]。鞠兴荣等对不同微波功率条件下银杏叶的干燥规律和对有效成分含量的影响进行了初步研究，结果不同的微波功率对干燥速率影响比较大，脱水恒速期结束时银杏叶的水分含量在10%左右，过高强度的微波辐射导致黄酮苷和萜类内脂等主要有效成分部分降解[4]。杨张渭等把微波干燥灭菌工艺试用于丸剂生产，用微波干燥灭菌工艺对水丸、水蜜丸、和浓缩水蜜丸3种丸剂类型的5种产品进行试验，结果表明成品的形状、溶散时限、水分、微生物限度检查等质量指标均符合标准规定。一般干燥250—300kg丸药，耗电仅83kw,能源利用率达到70%，将微波频率控制在2450 MHz,时间为1.5min,对5个批号的玄驹胶囊进行微波灭菌，细菌平均降低率为98.11%[5]。王茂学利用改进的实验室微波炉进行人参干燥，提出微波与热风干燥相结合，能有效地保护人参的干燥质量，有效成分总皂贰含量损失小，且在自然对流的情况下，干燥的时间仅为热风干燥的1/10~1/5[6]。王绍林认为采用微波——真空冷冻干燥人参，微波能量达到物料深层转换成热能，使深层水分迅速蒸发形成较高的内部蒸汽压，表里温升均匀，消除了干燥表层常见的皱皮萎缩现象[38]。免费论文。
4 基于微波技术的中药材干燥设备
采用微波进行中药材干燥是指利用微波能量使中药材内水分气化的过程。微波加热穿透性强，能使中药材表里温升均匀，微波能量达到中草药物料深层转化为热能，使深层水分迅速蒸发形成较高的内部蒸汽压，消除干燥表层常见的皱皮萎缩现象，较好的保护干燥品质，这是常规加热干燥所不及的。同时微波还对物料伴随着生物效应（非热效应），在较短时间内杀死虫卵和大肠杆菌等微生物。
微波干燥设备主要有直流电源、微波管、传输线或传导、微波炉及冷却系统等几个部分所组成。如图1-1所示：
5 结语
在中药材干燥质量方面，和其他技术相比，微波技术有明显的优势。但应用微波技术进行中药材干燥，也有很多不足之处且技术比较不完善。随着技术的发展，这些不足之处必会逐步被克服，或许会有更先进的技术将应用于中药材干燥。
参考文献：
[1] 陈重明. 本草书[M]. 南京：南京工业出版社，1994
[2] 孙思邈. 千金翼方(卷一)[M]. 北京：人民医生出版社，1982
[3] 卢鹏伟, 杨晨华, 何颖等. 浓缩六味地黄丸两种不同干燥方法的比较[J]. 河南大学学报，2002，21(4):21~22
[4] 鞠兴荣, 汪海峰. 微波干燥对银杏叶中有效成分的影响[J]. 食品科学, 2002, 23(12):56~58
[5] 杨张渭, 周定君, 任琦等. 微波干燥灭菌工艺在丸剂生产中的应用[J]. 中成药, 2000, 22(7): 468~469
[6] 王茂学. 人参干燥特性研究[D]. 北京农业大学硕士论文，1994
【关键词】微波技术；教学改革；教学方式；应用型人才
0.绪论
随着通信与信息技术（又称为第三次工业革命）的迅猛发展，专业人才呈现出了供不应求之状，给高等教育理工科人才的培养提出了新的挑战课题。微波技术作为通信工程专业一门重要的专业基础课，已成为当今信息发展中的重点、热点和难点[1-2]。该课程的相关理论和技术广泛应用于航空航天、移动通信、雷达和微波集成电路等领域。但是这门课程概念抽象，数学公式复杂，逻辑推理繁琐，给学生的学习带来了不小的困难。仅仅是在课堂上通过老师千辛万苦的教，学生漫无目的的空想是远远不够的。应该让师生走出课堂，通过实验让理论具体化，在加深学生理解的同时也能培养学生的实际操作水平，也是社会对当代大学生的最直接的要求。如何针对微波技术这门课程体系建设值得进一步的探讨,首先针对我校的具体情况进行简单的介绍。
1.课程教学现状
对于通信工程专业，在大二的下学期就开设电磁场与电磁波专业核心课程，三年级的下学期开始选择专业方向：计算机网络通信和无线通信。微波技术、天线与电波传播等是无线通信方向的专业方向课程[3-5]。多年的教学经验发现，微波技术课程教学存在以下亟待解决的问题。
（1）从课程的性质方面。微波技术属于专业选修课，学生对该课程的认识就不够重视。大多学生觉得这种类型的课程，只要考试能过就行，没有必要花太多的时间和精力。大纲对于本课程的知识点要求是以了解为主的，从而导致整个专业学生上课的听课效果较差，学习的主动性更差。
（2）从课程的安排方面。微波技术总课时数为32,且全为理论课。该课程与电磁场电磁波课程的开设时间相差半年，因此学生在学习微波技术时，涉及电磁场电磁波的相关知识基本遗忘，跟不上老师的节奏。
（3）从学生的学习方面。三年级下学期，学生学习的注意力比较分散，选择毕业就业的学生，更关注一些专业技能的学习、相关证书的考取和外出实习训练。对于考研的同学，则是忙碌于辅导班的补习、基础知识的复习。微波技术课程本身难学，严重影响了学生的学习兴趣，导致大多数学无法理解课程内容。
（4）从实验和实训方面。受到场地和经费限制，学院目前还没有可以完成本门课程的实验条件，导致学生的理论学习无法验证。
（5）从教师“教”方面。教师依据教学大纲，以“灌输”的方式进行理论讲授，即课程内容是介绍“是什么”“为什么”，过多强调理论知识，而忽略了学生的实践能力培养。
2.课程教学改革探讨
针对微波技术课程的实际教学现状，笔者主要从理论教学和实验教学两个方面提出了改革思路。
2.1理论教学方面
（1）学生教材选取。现在教材的种类和数量都很丰富，但是如何选择合适的教材，成为学生学习和教师教学的重要前提条件。目前我院通信工程专业学生选用的是西安电子科技大学出版社出版的《微波技术基础》教材，该教材的理论分析和公式推导非常详细、清楚、明白，但对实际应用的介绍偏少，不适应应用型人才培养的需要。
（2）老师课堂教学。在教学过程中，首先应加强理论分析与应用实例的结合，把日常生活中涉及到的产品或者是相关技术引入到课堂中，提高学生学习的兴趣和动力。其次对付复杂的理论和推导，适当弱化讲解，要让学生能够学会用理论或者结论直接处理实际问题。最后，把电磁场和微波技术的相关理论穿插在一起，在给学生复习的同时，又能增加新知识的理解，达到“一箭双雕”的效果。
（3）考核方式改革。对于传统的“一刀切”考核方式，不能完全的反映学生的具体情况。采用灵活的考核制度，学生总成绩来自于期末考试，课堂作业，平时课堂总结及研讨。研讨主要涉及相关知识的分析和实际解决解决途径的探讨，引导学生积极参与课程的自学。
（4）转变学生认识。对于学生的惰学情况，老师要学会积极引导，不能放之任之，加强课堂教学管理。授课老师要从找工作和考研等方面积极引导学生认识学习本门课程的重要性。
（5）课程规划方面。由现在的专业选修课改成专业基础课，课时方面，建议32理论课时外，适当增加10个实验课时，到达理论联系实际的培养目的。此外，本门课程的时间可适当提前半个学期，便于微波技术相关知识和电磁场电磁波的无缝衔接。
2.2实验方面
实验教学作为理论教学的一个延伸，有利加深学生对相关知识的理解，提高实际动手能力和培养当代大学生创新能力。结合我院微波技术课程建设的实际情况，针对实验教学过程中的相关问题可以进行如下几个方面的探讨。
2.2.1实验室建设
为了更好实现教学的需要，采购若干套微波设备，满足基本教学需求计科。上机安排上可以采取“循环遍历”的方式进行实验，提高设备的利用率。
2.2.2实验内容安排
为了充分利用实验室的设备和教学的需要，对于实验内容的安排上要夯实基础，突出重点。从验证性实验到创新性实验，以项目形式合理安排每个部分的实验内容,循序渐进地完成从理论知识到实践应用的无缝连接。
2.2.3实验室管理
为了充分发挥学生的作用，培养学生主人翁意识，将学生纳入到专业实验室管理中，实现最大程度的实验室开放。
2.2.4实验课程考核
实验课程的考核和理论课不一样，主要是每次实验报告完成的质量，平时实验完成的效果（特别是对于补充的研究性试验），还要给一个研究性课题作为考核，内容不限，方法不限，积极发挥学生的主动性，成绩的评定可以针对试验报告的内容、论证和仿真结果等综合评定。
3.结束语
该课程的教学改革，注重理论基础，突出实践水平，强调创新能力，对于我校培养应用型人才方面将取得一定的成效。为了培养既具有扎实基础又具有较强实践能力的适应时代的高素质应用型人才，必须实时调整和充实教学的每个环节，协调和配合好教学体制和机制的多方面才能达到最佳效果。[科]
【参考文献】
［1］付兴滨.关于微波技术实验课程建设的几点设想[J].科技信息.1997,(09):114-115.
［2］赵春晖，张朝柱，赵旦峰，微波工程系类课程的体系改革与教学内容优化.电气电子教学学报,2008,30(2):15-18.
［3］王蔷,凌丹,洪兴楠等.电磁场与微波通信教学实验新体系.实验技术与管理,2005,22(2):110-113.
[关键词]微波技术 烟草干燥 水分测定 应用研究
中图分类号：TS41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0285-01
前言：虽然烟草对人体会产生很大的危害，但是烟草行业又是我国经济发展不可或缺的一部分，国家在进行经济体制改革时，对我国各个行业的发展都提出了要求，所以烟草行业也必须按照国家的相关规定去生产。合理的融入微波技术，达到烟草生产的标准，烟草干燥和水分测定的过程，是烟草生产过程中非常重要的生产步骤，技术人员要按照生产的要求，对其进行测定，从而及时的发现烟草生产中还存在的问题。
一、 微波技术的应用过程
1.1 微波技术应用的初期
早在战争时期微波技术就已经投入到了应用的过程中，并通过自身技术的研发，逐渐扩大了应用的环境，使其在军事、工业、科研方面都有了应用的内容，也使人们更加注重微波技术的发展。微波技术分为强功率和弱功率两种应用模式，弱功率技术应用时，可以在不损坏原件的基础上，对其内部的水分进行测定，具有监控工艺信息的功能，使其在工业部门得到了广泛的应用。强功率应用的功能是加热，可以对加工的工业品进行杀菌处理，简化了工业产品加工的过程，也提高了工业生产的效率。
1.2 微波技术在工业生产中的应用
微波技术通过在不同领域中的应用，使其加快了自身技术革新的步伐，其具有的功能可以更高效的应用在工业生产的过程中。通过微波解冻、干燥、杀菌、热解等性能的应用，提高了工业生产的质量，同时在技术应用的过程中，也可以对加工的工业产品进行监督，测定的结果可以显示出工业加工的质量和水平，有利于工业部门的改善。微波技术应用的最大规模还是在食品工业当中，可以通过自身加热的功能来对食品进行杀菌和烘干，食品加工过程中，最重要的加工步骤就是消毒，从而来加长食品存储的时间，微波技术就可以对食品进行消毒，使其可以满足卫生部门的要求，提高食品的安全性。
1.3 微波技术在烟草干燥过程中的应用
随着人们对健康问题的重视，逐渐要求人们要远离香烟，避免香烟给人体造成危害，工业部门也通过生产技术的革新，来降低香烟内的有毒物质含量，提高了卷烟抽吸的质量。通过微波技术的测定使技术人员充分的意识到香烟生产过程中的不足，从而加强了技术应用的效率，对烟草生产进行质量的监控。烟草生产过程包括片烟复烤、烘丝干燥等过程，这些过程都需要微波技术来测定，从而反映出烟草内部所含有的水分，微波技术在烟草生产过程中的应用，提高了烟草生产的效率。
二、 微波技术在烟草水分测定中的应用研究
2.1 应用研究的目的
在烟草生产的过程中，对水分测定的加工流程，是控制烟草生产质量的重要步骤，也是其核心的检测内容，所以微波技术在烟草水分测定中的应用研究非常具有实际意义。传统的水分测定过程，需要消耗大量的时间和精力，测定的过程也非常繁琐，不利于提高烟草生产的效率，测定的结果也不能及时的反馈给技术人员，严重耽误了技术人员的技术研发。通过微波技术的应用，提高了烟草水分测定的速率，测定的结果也非常准确，可以明确的体现出烟草生产的情况，简化了测定的过程，规范了烟草生产的工艺流程，及时的得出测定的结果，使技术人员充分的意识到烟草生产还存在的缺点和不足，有利于烟草生产技术的革新。
2.2 水分测定的方法、材料和应用的仪器
在选取测定的原材料时，要选择同一年份不同产地生产的香烟，利用MW4420微波检测仪进行测定，测定的温度控制在22℃-24℃，湿度在60%-65%。在实际的测定过程中，要分为不同的样本，每个样本的数量不能低于10包香烟，在每个样本中随意选取3-5个测定点，将选中的香烟进行粉碎处理，采用烘干法进行测定，对其中的水分含量进行记录，测定实验结束之后，要对记录的数据进行总结，观察每个阶段水分含量的变化，通过这种方法来对烟草内的水分进行测定。
2.3 测定实验研究的结论
在水分测定实验结束之后，要对实验研究的过程进行总结和分析，对实验产生的结果进行讨论，从而探索烟草水分测定研究的意义。通过微波技术的应用，使技术人员可以对烟草生产的过程进行更加全面的管理和监督，有利于提高烟草生产的质量，这就是测定水分研究的重要作用。
结语：烟草工业的发展可以降低香烟中的有毒成分，也可以加大工业生产的经济效益，是提高我国烟草生产质量的重要方法，在生产的过程中，工业部门要按照卫生许可的相关标准，制定出合理科学的生产方案。微波技术在测定烟草中含有的水分时，要根据实验的设计方法合理的选择实验的样本，保证测定数据的真实可靠，利用微波技术来对烟草进行干燥时，要选择适宜的干燥仪器，控制好干燥的温度和湿度。技术人员要充分意识到微波技术应用的重要作用，不断完善自身的加工技术，提高烟草行业生产的产量，为烟草行业带来更大的经济效益。
参考文献
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关键词：微波技术；天线；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）17-0197-02
一、引言
“微波技术与天线”是大学本科通信类专业的一门主干课程，主要内容包括微波传输线方程、微波网络基础、常用微波元器件、各类天线的工作原理与特性分析等。在很多高校的通信、微波、电子工程等专业，均将“微波技术与天线”设为必修课程。在一些高校的微波专业，将该课程分为“微波技术基础”与“天线与电波传播”两门必修课程上，可见该课程的重要性。在工程上，微波技术也是分析、设计天线、滤波器、定向耦合器等电子元器件的基础，而天线更是无线电设备必不可少的部件之一。因此，该课程对于通信类专业的学生具有十分重要的意义。但是在本人的教学实践过程中，发现大部分学生对该课程的学习存在一定的困难。下面从该课程的特点入手，探讨该课程的学习与教学方法。
二、课程特点
“微波技术与天线”课程的特点之一是专业性强。在内容上，“微波技术与天线”课程用到了“电磁场与电磁波”的知识，除此之外，还用到了大量的高等数学知识。因此，在课程安排上，一般高校里“微波技术与天线”的学习是放在大三上学期或下学期，上过“高等数学”、“矢量分析与场论”、“电磁场与电磁波”等课程之后。“电磁场与电磁波”课程本身是通信专业比较难学的课程之一。而“微波技术与天线”是基于“电磁场与电磁波”之上，也是比较难学的一门课程。因此，在上“微波技术与天线”课程的时候，对用到的一些知识点要做一些回顾，必要时对公式进行一下推导，便于学生更好地理解。学生在上课之前，最好能对涉及的“电磁场与电磁波”或者高等数学知识进行必要的复习。
“微波技术与天线”课程的另一个特点是具有很强的抽象性。公式繁多且复杂，且物理概念不容易理解。拿传输线问题来说，在传统的低频电路问题中，电阻、电感、电容等集总参数能够很好地表示各个元器件的物理性质，分析起来很容易理解。而微波传输线问题不同。在传输线上，真正有意义的实际上是电磁场。为了对微波问题进行精确分析，需要根据边界条件求解麦克斯韦方程，从而得到整个空间的电磁场分布，并根据场来分析微波器件的电磁特性。但是这种求解电磁场的方法非常的复杂，而且不直观。为了分析方便，往往采用化场为路的方法。所谓的“化场为路”方法，是借用低频电路里的概念，把传输线的电磁特性用电压、电流、阻抗、导纳等分布参数来等效。根据分布参数建立传输线方程，求出导线上每一点处的电压、电流的分布，进而分析传输线的阻抗、反射系数及驻波比等传输特性。因为高频电路与低频电路有很大的区别，这在带来简便的同时，会给初学者带来很大的困惑。在学习该课程时我们始终要谨记一点，传输线上的电压、电流、阻抗、导纳等参数都是等效的概念，是没有实际的物理意义的，只是为了描述问题方便而引入的物理量而已，因此不必过度纠结这些参数的含义。真正有意义的是功率、反射系数、S参数等物理量。同样，对天线的阻抗也是为了方便分析辐射功率而人为引入的物理量，与传统的阻抗是有区别的。
“微波技术与天线”课程的第三个特点是具有很强的工程性。课程中的所有方法都是为了方便解决实际的工程问题。而且课程中所涉及的各种微波传输线、天线等都是实际工程中常用的，如同轴线在各种微波实验、有线电视、闭路监控系中都有应用，波导应用在雷达、基站、抛物面天线等功率较高的场合，天线的应用更是不胜枚举，是微波设备的基础部件，在手机、电视、电脑等日常电子设备上面有会使用。该课程的这一特点，决定了课程本身具有很强的时效性。微波技术与天线是一门快速发展的学科。在工程中，往往会出现很多新结构、新材料，例如等离子天线等。同时学校的教材由于种种限制，不可能很及时的体现微波技术与天线的最新学科前沿。因此授课老师要注意在该课程教学中人为的引入一些工程中的最新进展，保持课程的新颖性。
三、教学方法探讨
1.多N教学方式相结合。微波技术与天线在通信课程里是一个十分抽象而且枯燥的课程。不但涉及大量复杂的数学公式，更涉及很多的抽象物理概念与物理结构。靠单一的教学手段很难对各个知识点做到系统的讲解。因此最好采用多媒体教学与板书相结合的方法。对于大量数学公式的推导，例如电压传输线方程，偶极子天线在空间的场分布公式，等等，如果采用多媒体教学，仅仅将结果或者推导过程列在幻灯片上，而省略了现场推导的过程，则学生很难对该公式具有深刻的理解，进而会影响学生对该微波元件工作机理的理解。这时候传统的板书教学方法则是很好的教学方式。将公式写下来一步步推导，最终得出最后的结论。这样可以加深学生对公式的理解。而很多微带线或天线的内部结构，或者为元器件周围的电磁场分布形状，靠板书的话不但费事费力，而且不够形象。而且课本上的内容由于篇幅、颜色、分辨率等限制，也不可能对每个结构的细节做到很好的描述。这时候采用多媒体能够带来很大的方便。多媒体教学信息量大、呈现方式多、形象直观，学生可多角度地观察对象。一些复杂的物理结构，可以很真实地采用多媒体呈现出来。传输线上的场分布或者波导里的电磁波传输方式，也可以通过多媒体动态展示出来，从而能够加深学生的印象，而且能够给教师带来极大的方便。
2.理论与实验相结合。“微波技术与天线”课程的特点之一工程性强。这一特点要求在讲授课程的过程中，将书本上的理论与实际的工程问题结合起来。在讲到具体的微波器件时，可以在课堂上向学生展示一下具体的微波器件实物。这样既增强学生的学习兴趣，同时能加深学生对该元器件的了解。同时尽量在上课的同时能够多做实验，从而使学生对书本上的知识点能够有直观深刻的了解。目前河海大学在2.5学分的理论课之外安排了0.5学分的实验课。课程安排在微波传输线部分内容结束之后。实验内容是基于YM3000三厘米波导测试系统的各种微波实验，包括频率、波导波长测量；反射系数与电压驻波比的测量；阻抗测量；微波网络的S参数等内容。通过实验课程，学生可以更好地了解实验平台的搭建，信号发生器、频率计、选频放大器等微波元器件的使用方法，并且使学生对于各种微波参数的测量、微波传输中的各种物理现象有了更直观的了解。例如：在做频率与波长测量的实验时，信号源输出频率为10GHz左右的电磁波，在3厘米波导系统终端分别接铜板、匹配负载时，在测量线上移动测量探针，选频放大器上的读数变化具有不同的规律。接匹配负载时，移动探针则选频放大器上的读数无变化。在接铜板时，相当于终端短路，在测量线上移动探针，则仪表读数从最小到最大来回的摆动。这时可以从物理概念上讲解这种现象产生的原因，从而可以使学生直观了解行波与方波的特性，以及匹配负载以及短路负载的概念。
3.一些改进措施。虽然分析微波与天线问题通常采用化场为路的方法，但是这两种问题分析的基础是麦克斯韦方程。要想对课程中的一些概念具有深刻的了解，必须熟悉电磁波在微波元件内及周围空间的传播机理。但是即使对于最简单的结构，求解该偏微分方程组过程也非常的复杂。除此之外，电磁场是三维矢量场，需要较好的空间想象能力。因此学生在理解微波器件工作机理时普遍存在一定的困难。在接下来的教学中，拟在课程中引入仿真实验的方法，让学生在业余时间做一些仿真实验。例如：利用ANSYS软件仿真各种微波传输线的电磁特性。这样可以不但能够使学生加深对物理原理的理解，而且能更好的培养学生在使用仿真软件方面的技能。
四、小结
教学改革是一个不断积累、不断探索、逐步完善的过程。通过这几年的微波技术与天线教学，虽然付出不少，但也积累了一些宝贵的经验。通过在教学中不断摸索，不断总结，不但提升了自己的教学水平，也激发了学生的学习兴趣。当然，在教学过程中难免还有许多不足之处，在今后的教学中，教学方法还需继续加以完善。
参考文献：
[1]王新稳，李延平，李萍.微波技术与天线[M].第4版.北京：电子工业出版社，2016.
关键词：微波助燃；煤粉；炉膛；低负荷
0 引言
微波从19世纪40年代开始迅速发展，如今已经成为国际上研究的热点，在军事、通讯、食品加热等方面发挥着巨大的作用。而随着国家经济发展，电力的需求量越来越大，更大型的机组也接连出现，与此同时，人们对电厂的效率提出了更高的要求。煤粉的燃烧是电厂效率的关键，若能利用微波来提高煤粉燃烧效率，将会极大地提高电厂的经济效益。
1 微波的定义
按照国际电工委员会（IEC）的定义，微波是指：波长足够短，以致在发射和接收中能实际应用波导和谐振腔技术的电磁波。
导行波为沿着某种装置按指定方向基本无辐射的传播的电磁波。引导导行波传播的装置称为波导。谐振腔是一种具有储能和频率选择特性的元件，在微波电路和光路中的作用与低频电路中LC振荡回路作用相同。
简而言之，微波是一种波长小，频率极高的电磁波，按频率划分，大致可以把300MHz―3000GHz（对应空气中波长为1m―0.1mm）这一频段的电磁波称为微波。
2 微波的加热原理
微波加热是物料中极性分子与微波电磁场相互作用的结果，在外加交变电磁场作用下，物料内极性分子极化并随外加交变电磁场极性变更而交变取向，如此众多的极性分子因频繁相互间摩擦损耗，使电磁能转化为热能。
微波加热物料的效果由物料的介质损耗因数决定，极性分子，例如水，介电常数大，因此介质损耗因数大，吸收微波的能力就较强。由于不同物料介质损耗因数不同，因此微波表现出具有选择性加热的特点。
3 微波的助燃机理
普林斯顿大学的 Miles 等人曾经设计了一个高品质的微波谐振腔，研究微波对甲烷空气混合气火焰速度的促进作用。研究表明，向火焰区域发射微波时与未发射微波时相比，火焰尺寸急剧扩大，使用粒子图像测速方法测得火焰速度提高了20%。而我们知道提高火焰传播速度，有利于煤粉气流稳定燃烧。他们还利用瑞利散射测得火焰前锋面附近温度升高了约 100K-200K。如图我们看到，左边的是无微波辐射时火焰尺寸，右图为有微波时的火焰尺寸。
（a）无波辐射时 （b）有波辐射时
图1 普林斯顿大学测得的火焰中OH浓度分布
4 微波在电厂中的应用
现阶段，电厂方面微波技术主要研究方向为微波等离子点火技术，关于等离子辅助燃烧的研究始于人们发现电场会影响火焰的流动。经过实验发现，将两个带尖端的金属相对放置于微波炉中，打开电源便可清楚地看到尖端放电现象，微波放电击穿两个尖端附近的空气，形成温度较高的等离子体，当有煤粉气流通过其中时，煤粉会被点燃，伴随着微波炉频率的变化，会发生周期性爆燃现象。基于微波放电的现象，人们研究微波点火技术，现阶段，该研究还处于理论阶段，尚未大量应用于实际生产之中。其原因主要有：①微波的理论研究并未十分透彻，人们还无法随心所欲地控制微波；②难以实现微波等离子放电点火发生在预期的指定位置；③难以使火焰末端和指定区域电场最强，聚集微波能量的效率有待进一步提高；④微波发生系统自身体积、重量小型化问题，传输系统优化设计技术，以及微波放电效率提高和放电火焰持续时间延长技术等难题都急需解决。
在微波等离子体点火技术研究过程中，发现相比于传统的燃烧器利用微波会在煤粉的点燃和燃烧过程中给煤粉一个本质上的强化。并且在能量损耗方面已经通过实验证实，在点燃过程中，利用微波点燃煤粉的能量损耗只是投放助燃用雾化燃油或气体燃料损耗的10%。这极大地提高电厂经济效益，而微波本身作为一种环保的能量，相对于油气，微波辅助燃烧更有利于环境保护。
5 结论
微波技术从最初的军事通讯领域逐渐扩展到其他领域，微波炉的发明让微波技术走进了千家万户，而随着科学家们的不断探索，微波技术的应用更加广泛。而我们希望能将微波技术融入电厂之中，利用微波的特性使其作用于煤粉燃烧，通过探索微波对煤粉燃烧的促进作用，研究微波辅助煤粉燃烧技术，这种燃烧方式区别于传统的煤粉燃烧方式，更加高效节能，同样更加环保。并且通过我们的调研研究，我们发现利用微波助燃煤粉的燃烧具有很大的可行性及意义。
参考文献：
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关键词：微波光子链路 无杂散动态范围 三阶交调失真
中图分类号：TN929.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）12-0235-02
1 引言
微波光子学是融合了模拟光纤技术和微波技术的新兴学科，其是利用光子技术来完成微波系统中的射频信号处理和传输。微波光子链路是微波光子学的核心之一，其可以实现微波与光波之间的相互转化、传输、处理等功能，因其具有低损耗、低功耗、质量轻、大带宽、抗电磁干扰等优点，在民用以及军事领域都有着广泛的运用。
相对于同轴电缆的高损耗，微波光链路损耗低并且与传输信号频率无关，微波光链路的优势则随着传输信号频率的提高以及传输距离的提升而愈发明显。随着微波光链路性能的不断提高，特别是相位噪声性能、多倍频程动态范围、信号处理能力的提升，将使微波光链路未来在高性能雷达、射电天文学以及下一代无线通信得到广泛应用。因此，大动态范围、低噪声的微波光子链路的设计与实现一直都是微波光子学的研究热点。[1]
相对于欧美国家而言，国内由于理论、器材等的限制，迫切需要加强微波光子链路的研究。
2 微波光子链路的无杂散动态范围的分析
微波光子链路一般包括激光器、调制器、光纤、光电探测器等部分，其按调制方式可为直接调制链路和外部调制链路。直接调制微波光链路一般使用半导体激光器作为光源，在链路中直接把微波信号作为激光器的驱动电流，优点是成本低、且利于未来的集成技术，但是直接调制带宽窄，因为调制信号频率达到GHz后，调制后的信号会产生啁啾，在经过传输过程中，会转化成噪声和非线性失真，这将对提高链路的动态范围产生非常不利的影响。因此，对于需要大动态范围的微波光子链路设计中，一般采用外部调制的方案。外调制微波光子链路（如图一）则是通过外部调制设备把微波信号加载在光波上，具有调制带宽大，性能高等优点。对于外调制方式的模拟微波光子链路，光源必须具有较低的相对强度噪声以及高输出功率。
3 微波光子链路研究动态
随着技术的发展，对微波光子链路的动态范围提出了更高的要求。因此，对于链路的线性化改进在国际上也有大量的研究成果，例如低偏置技术、载波抑制技术以及基于DSP技术的后处理技术。对于传统的强度调制链路，大量的功率消耗在光载波中，将会导致PD探测器饱和，以至于光纤的非线性效应增强，链路的动态范围等性能将被限制，而光载波抑制技术则能较好的降低光纤的非线性效应，从而提高微波光子链路的增益和动态范围。DSP后处理技术则是在链路的最后将模拟信号转变为数字信号，利用DSP技术来实现信号的解调。[2]对于新型链路结构的设计上比较常见的有双MZM并联或串联的光域预失真技术，这样的链路结构则需要保证输入两个MZM调制器的微波信号在相位精度上保持高度的一致，现实操作中较难实现。[3]
4 结语
微波光子链路的噪声系数、链路增益、以及动态范围都是衡量链路特性的重要指标，并且各参数之间也互相影响。增大探测光电流能提高链路的动态范围和增益，但是同时也提高了链路的噪声系数；减小调制器的半波电压，能减小噪声系数而且提高链路的增益，但会降低链路动态范围。因此对于大动态微波光子链路的设计，必须考虑参数之间的相互制约。为提高微波光子链路的动态范围，科研工作者都在致力于解决以下问题：（1）研制低噪声、大功率的激光器，低噪声放大器，以及能承受大电流、大宽带的光电探测器；（2）研制调制效率高的新型调制器，研究不同的调制方式和链路结构对链路非线性的改善；（3）引入DSP后处理技术来对模拟信号进行数字化处理。
参考文献
[1]金丽丽.高性能微波光子链路研究[D].电子科技大学，2010.
[2]Dai J，Xu K，Duan R，et al.Optical linearization for intensity-modulated analog links employing equivalent incoherent combination technique[C]//Microwave Photonics，2011 International Topical Meeting on & Microwave Photonics Conference， 2011 Asia-Pacific，MWP/APMP.IEEE，2011：230-233.
关键词 射频微波 教学改革 课程群建设
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2013）12-0030-02
随着射频微波技术越来越广泛的应用，微波与射频电路设计领域得到人们的特别关注。对于以电子信息为特色的学校，射频微波是一个新的专业拓宽口径，其系列课程是区别于通信专业的特色课程。相关的课程有《电磁场与电磁波》《微波技术基础》《天线理论与技术》《射频微波电路设计》和《微波电路CAD》。在我校，这些课程的教学改革多以关注课程建设为主，如：校级、市级的“重点课程建设”和“精品课程建设”，这些都只是对单门课程的教学内容和教学方式作些调整，相对于整个课程体系来说，仅仅是局部优化而已。显然局部优化的效果小于整体优化，甚至局部优化可能损坏整体优化。
一、课程建设的不足
目前的课程建设的不足主要表现在以下三个方面：
1.单门课程的课程建设忽视了相关课程之间的联系。课程建设为学生学习单门课程的知识提供了方便，但如此掌握的知识就显得特别零散孤立，从而限制了专业知识的整体理解。实践中发现，靠学生自身的能力贯通这些知识的难度非常大，因而，必须通过课程群的建设来帮助学生融会贯通整个知识体系。
2.单门课程的建设致使师资和设备资源的配置不合理。由于单门课程建设缺乏相关课程之间的融合性，再加上目前教师之间、教师学生之间少于交流的现实，造成了师资和设备资源的浪费。
3.单门课程的建设不利于学生的就业。目前的课程建设都是在单门课程中进行的，因而在学生的培养目标上缺乏方向性和针对性，造成了学生既不具有综合利用所学知识的能力，又缺乏一技之长，进而直接影响到学生的就业。
二、课程群建设必要性与相关措施
如今课程群建设是高校学科建设与发展的重要课题之一，在全国各高校已受到普遍的重视和认同。另外，随着高校课程管理理念的改革，师资队伍创新管理的改革，教学资源合理的优化配置等高校学科建设的进一步发展，课程建设开始注重建设的辐射作用、规模效应。
目前国内众多高校都在积极开展各个专业方向的课程群建设，但针对射频微波技术方向的课程群建设还没发现。结合射频微波技术实际需求，以及其在我校电子科学与技术专业中的核心地位，及时开展射频微波课程群的建设，提高整个课程体系的教学质量，促进专业特色的形成，有利于形成电子科学与技术专业特色，对我校通信工程，电气工程与自动化等专业形成强有力的支撑与保障。
射频微波课程群的建设可从以下几个方面进行：
1.课程群教学内容整合与渗透
今天的大学设置的课程越来越多，但学时是有限的。如何在有限的学时内将最基本的知识传授给学生是我们老师必须面对并应设法解决的问题。我们知道，同一专业的课程之间其内容有一部分是相互联系的，同时为了各课程的完整性和系统性，就不可避免地有重复。因此，避免课程内容的重复，优化课程内容不失为一种解决方案。当然，还要考虑课程之间的相互衔接，即从课程群角度对课程内容进行优化和整合，前期课程要为后续课程打下基础。通过优化不仅能够解决课程内容多、学时少的矛盾，而且还理顺了课程间的相互关系，有助于学生的学习、理解以及教学质量的提高。
2.课程群理论与实验相互补充
射频微波课程的共同特点是兼有理论和实验两个环节，其中实验内容应该按照理论教学的内容进行设置，二者相辅相成，相互补充，从而达到最佳教学效果。但目前学校成立了实验中心，实验单独设课，在一定程度上造成理论课与实验课在时间上不一致，在内容上不协调，由此降低了实验课应有的效果。为了解决此问题，需要从课程群建设角度出发，制定统一的实验教学大纲。加强理论与实验知识传授的标准化，减少双方知识的重叠，对实验环节的时间和任务以及任务量要做合理的调整和安排。
3.课程群理论与工程应用相结合
目前的理论教学相对单一、枯燥，再加上课程本身难度大，很难唤起学生的学习兴趣。此外，电子信息行业也是一种工程性很强的行业，面对实际工程问题，新型人才必须具备工程意识，按照工程的客观规律来实施研发。因此，在教学内容上，要将课程基本理论与实际相结合，针对一些知识点，引入其在实际工程中的应用实例，如课程设计和毕业设计时，可将设计的实物制作出来；将学生送到公司实习等。使学生在实践中体会和运用所学的知识。
三、结束语
课程群建设是课程建设与课程改革的发展趋势，是面向21世纪教学内容和课程体系的改革举措。本文论述了我校射频微波系列课程在课程建设中的种种不足，阐明了我校射频微波技术系列课程的进行课程群建设的必要性，并提出几点课程群建设的措施，有利于该系列课程的全面优化与整合，从而改变了过去课程改革中单一型课程改革的思维模式。
参考文献：
[1]孙存昌.论高校课程群“四级体系”建构[J].大学教育科学，2008，（5）.
[2]万臣，谢芳，胡泉.计算机专业程序设计课程群的建设与研究[J].合肥工业大学（社会科学版），2009，（1）.
电磁场与电磁波主要研究电磁场运动规律,包括时变电磁场和电磁波,是后续微波技术与天线等课程的先修课程.微波技术与天线讲授传输线理论、规则金属波导、微波集成传输线、微波网络基础、微波谐振器等方面的理论知识,为微波通信及相关领域的学习和研究打下坚实的基础;移动通信原理研究现代移动通信的基本理论、关键技术及体系结构,涉及到电波传播及模型、话务量及模型、高阶调制解调、先进的信道编解码、扩频等移动通信系统中的多项关键技术及其性能分析;卫星通信原理主要内容包括卫星通信链路设计、卫星通信网和移动卫星通信系统等;微波技术与天线、移动通信原理、卫星通信原理这三门课程在课程群中起着承上启下的作用.
CDMA与3G技术、移动通信系统与工程这二门课是目前广泛使用的通信网、通信系统及相应的技术,理论教学与实际应用的结合.在课程群内部,各课程之间即有纵向知识的联系,又有横向内容的关联.利用现代教学手段提高教学效果充分利用信息资源,利用丰富的多媒体课件形象地展现课程内容和移动通信系统流程,提供丰富的网络资源进行课程内容的跟踪和复习,对一些比较复杂的通信过程,用nash的形式辅助进行讲解,从而极大地激发学生的学习兴趣,使学生能够主动学习,了解更多的知识.
采用类比方式优化学习效果移动通信课程内容更新快,基本理论和关键技术理解难度大,但是该课程和前期的通信原理等课程内容衔接紧密,很多内容有相似性.在教学过程中,以前期课程的知识点为例进行类比,加强课程内容的融合.在讲解TD一SCDMA同步过程等具体系统知识点时,以教师为基站,以学生为终端进行上下行同步过程的讲解.在进行移动通信呼叫流程和物理层过程讲解中,以学生日常拨打手机和被叫等过程为例进行现场讲解,同时结合手机终端和系统基站的具体结构进行类比和实例分析.
以完成项目的方式引导学生独立思考在整个课程中规定两次“Proect’’作为课下作业,该部分内容由学生主动完成,上交时间不作硬性要求.教师确定“Project”的方向和实现的大致目标,题目和具体内容由学生确定.学生大部分以科研论文的形式上交,通过“Project’’方式培养学生对具体工程和对象的整体把握能力.为达到目标,学生需要查阅大量的文献,并且进行整理和分析,给出自己的方案和实现步骤,提高了学生独立思考能力和综合分析能力.
我校具有优势的第三代移动通信系统实验环节更能提升学生的动手能力,进一步拓展学生的学习兴趣.同时还开设包括“大学生科技文化节”等在内的实践、外训、参观等活动,大都是与移动通信相关的实践活动.这些活动一方面对学生在移动通信学习提出新的要求,同时进一步提升学生的动手能力和学习兴趣,促进学生对抽象理论的决速理解,有利于培养学生的创新意识和创新能力.综上所述,通过课程群建设,充分发挥课程群结构整体功能效益,减少课程内容的重复,加深了学生对课程间联系和主要知识点的理解掌握,提高了教学质量,并使学生具备一定的实践和研究能力,有利于培养适应社会发展和需求的毕业生.
【关键词】微弱信号 信号检测 时域 频域 时频 非线性
【中图分类号】TN911.23 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0185-01
信号在传输过程中不可能消除噪声的干扰，若信号比较微弱甚至于被背景噪声所淹没则很难将信号从背景噪声中提取出来。但是在某些应用领域如精密机械、信号处理、物理应用等常会遇到对微弱信号的检测和处理，研究如何在信噪比较低的环境下提取微弱信号就显得非常重要。
1、微弱信号的检测特点
首先，微弱信号表明信号所处的环境为低信噪比环境，产生种环境的原因一方面是特征信号本身就十分微弱，另一方面是信号所处的环境中噪声强度较大，信号被噪声所淹没，致使信噪比较低。以机械设备中的微弱信号为例，在机械设备表征出故障的初始阶段，故障特征信号通常夹杂在其他信号之间，信号能量相对比较微弱，而机械设备工作中产生的强噪声又进一步降低了特性信号被检测到的几率。
其次，对微弱信号的检测通常需要具有快速性和实时性。微弱信号持续的时间和信号长度通常会受到一定的限制，检测系统必须在限定时间内才能够将微弱信号检测出来。该特性在雷达、声纳、地震、工业测量、机械系统实时监控等领域表现尤为明显。
2、微弱信号的检测技术研究
对微弱信号的检测技术发展非常迅速，传统的检测技术有相关检测、取样积分、时域平均等，新技术新理论的发展及应用也推动了这些技术和理论在微弱信号检测方面的应用如基于小波变换、神经网络、混沌振子等理论的微弱信号检测技术等。
2.1 时域微弱信号检测技术
对微弱信号的检测发展最早，最为成熟的技术都是基于时域的。常用的时域检测技术有相关检测、时域平均、取样积分与数字平均等。
2.1.1 相关检测技术
相关检测技术主要对包含信号以及噪声的混合信号进行相关处理来减小噪声对信号的影响。噪声具有随机性和不确定性，其不同时刻的相关性较差，因此对噪声做相关处理后会削弱噪声的影响。而某一确定的信号在不同时刻的相关性较强，对信号进行相关处理可以增强信号的表征。对混合信号进行相关处理可以达到增强检测信号，降低噪声的目的。
相关检测技术包括自相关技术和互相关技术。其中自相关技术利用信号不同时刻的相关性对信号进行处理，而互相关技术则是用两个信号同一时刻的相关性对信号进行处理，其在去噪方面的效果更好。在微弱信号的检测中互相关技术的实现方法为对已知信号频率的微弱信号，在其接收端产生一个预期频率相同的参考信号，利用该信号与接收信号进行相关处理，处理结束后噪声可以得到很好的抑制。
2.1.2 时域平均技术
该技术的核心思想为在混合信号中对有用信号进行周期分量提取，抑制噪声的影响，消除与提取频率无关的信号分量，提高微弱信号的信噪比。
其实现方式为，对一个离散信号序列x按照其有效周期分量频率f进行信号提取，则该信号序列被截取成长度为T=l/f的N段短序列，这些新序列即为进过时域平均后得到的。进而对新序列做z变换即可获得其频率响应函数，利用该函数即可还原微弱信号的时域函数，抑制噪声。
2.1.3 取样积分与数字平均技术
该技术的实现原理为将每个信号周期划分为若干个时间间隔，然后分别对其进行等间隔采样，将各周期中处于相同位置的信号提取出来做积分或者平均处理，以抑制噪声的影响，提高信号强度。
2.2 频域检测法
频率检测法也是一类非常成熟的微弱信号检测方法。该方法利用傅里叶变换将信号由时域转换到频域，然后按照信号的频域特征进行去噪处理。假定所需要检测的微弱信号被淹没在白噪声环境中，设定适当的频域分辨率f对混合信号的频域信息进行分割，每个小频带的宽度为f。由于白噪声在频域表现为一条平行的直线，故其在每个小频带内的噪声能量是相等的，且f越小其能量越小。但是信号在包含其全部频率的带宽内的能量处于恒定状态。据此原理可以设定适当的频率分辨率f将微弱信号检测出来。
2.3 时频检测法
时频检测法中最为成熟的方法为小波变换法。该方法的理论基础为小波变换。小波变换可以将信号进行平移和伸缩处理，分解为多个具有原始信号局部特征的子信号，经过多次小波变换可以获得具有良好的时频特征的子信号，对这些子信号进行去相关或者其他处理即可实现微弱信号的去噪。经过小波分解后，混合信号的能量被重新分配，其中小波系数幅值较大的子带信号可被认为为有用信号，而幅值较小的自带信号为噪声信号，这样，噪声被限制在某一部分的小波域内，实现了信号与噪声的分离。在经过相关处理即可获得去噪的微弱信号。
2.4 基于非线性理论的检测法
除了上述的时域方法、频域方法或者时频结合的方法外，随着新理论和新技术的应用基于非线性理论的微弱信号检测方法也得到了发展和应用。
高阶谱分析法可以对信号中掺杂的非相关、非高斯噪声进行抑制，同时保留信号的相位信息。结合高阶信号频率分解可以将非平稳、非线性的微弱信号分解成具有固定频率的高阶函数，获得信号的时频信息。
其他还有混沌理论、差分振子等方法同样是利用信号的非线性对混合信号进行处理，不破坏有用信号的前提下消除或者抑制噪声，提高测量的灵敏度。
