Под СВЧ диапазоном принято понимать участок электромагнитного спектра с частотами колебаний, лежащими приблизительно между 300 МГц и 3000 МГц и с длинами волн соответственно между 10 м и 0,1 мм.
Начав свое развитие в радиолокации, техника СВЧ распространилась на радиосвязь, телевидение, телеметрию, промышленную электротехнику, ускорительную технику и другие отрасли современной радиоэлектроники. Возникновение и развитие квантовой электроники и лазерной техники во многих отношениях связано с использованием техники и приборов СВЧ. Сверхвысокочастотные приборы широко используются в ракетной и атомной технике и во многих областях физических исследований.
Освоение космического пространства, нарастающее использование электроники СВЧ в промышленности и медицине потребует еще более широкого применения техники и приборов СВЧ.
Электромагнитные колебания диапазона СВЧ обладают рядом важных физических особенностей и свойств, отличающими их от смежных участков спектра.
1. На СВЧ длина волны соизмерима с линейными размерами аппаратуры. Волны диапазона СВЧ обладают квазиоптическими свойствами. Принципы работы СВЧ устройств в значительной мере определяются явлениями дифракции.
Квазиоптические свойства особенно ценны для направленной передачи сигналов, а также для определения координат объектов. Именно это обстоятельство дало первый толчок к широкому применению СВЧ в радиолокационной технике.
2. В отличие от более длинных радиоволн и инфракрасных излучений, волны СВЧ особенно на участке между 300 МГц и 10 ГГц почти беспрепятственно проникают сквозь ионизированные слои, окружающие землю, а также сквозь атмосферу. Существование широкого окна прозрачности в диапазоне СВЧ дает возможность исследовать мировое пространство радиоастрономическими методами, исследуя СВЧ, излучение Солнца, звезд и других космических тел. Это свойство в сочетании с острой направленностью излучения делает диапазон СВЧ незаменимым для развития космических исследований, в том числе для обмена информации между Землей и космическими устройствами.
3. Сверхвысокочастотные электромагнитные колебания, в особенности колебания лежащие в сантиметровом, миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах обладают способностью резонансного энергетического взаимодействия с веществом. Это широко используется при анализе строения вещества методами СВЧ радиоспектроскопии.
4. В СВЧ диапазоне можно разместить значительно более число каналов связи, чем на более низких частотах. Большая информационная емкость СВЧ диапазона позволяет осуществлять многоканальную телефонную и телевизионную связь особенно на сантиметровых, миллиметровых волнах.
Специфические свойства СВЧ диапазона особенно сильно проявляются на волнах короче 1 м.
Изучение и освоение диапазона СВЧ требует решения многих проблем, качественно отличных от задач, встречающихся на более низких частотах.
УСТРОЙСТВА СВЧ