Mikrobangų spinduliuotės apibrėžimas

Granville Davies / Getty Images

Mikrobangų spinduliuotė yra tam tikra rūšis elektromagnetinė radiacija . The priešdėlis Mikrobangų „mikrobangos“ nereiškia, kad mikrobangos turi mikrometrų bangų ilgį, o tai, kad mikrobangų bangos yra labai mažos, palyginti su tradicinėmis radijo bangomis (nuo 1 mm iki 100 000 km bangos ilgio). Elektromagnetiniame spektre mikrobangos patenka tarp infraraudonųjų spindulių ir radijo bangų.

Dažniai

Mikrobangų spinduliuotė turi a dažnis nuo 300 MHz iki 300 GHz (nuo 1 GHz iki 100 GHz radijo inžinerijoje) arba bangos ilgis svyruoja nuo 0,1 cm iki 100 cm. Asortimentą sudaro SHF (ypač aukšto dažnio), UHF (ypač aukšto dažnio) ir EHF (itin aukšto dažnio arba milimetrinių bangų) radijo dažnių juostos.

Nors žemesnio dažnio radijo bangos gali sekti Žemės kontūrus ir atsimušti nuo atmosferos sluoksnių, mikrobangos sklinda tik matymo linija, paprastai ribojama iki 30–40 mylių Žemės paviršiuje. Kita svarbi mikrobangų spinduliuotės savybė yra ta, kad ją sugeria drėgmė. Reiškinys, vadinamas lietus išnyks atsiranda aukščiausioje mikrobangų juostos dalyje. Virš 100 GHz kitos atmosferoje esančios dujos sugeria energiją, todėl mikrobangų diapazone oras tampa neskaidrus, nors ir skaidrus. matomas ir infraraudonųjų spindulių sritis.

Juostos pavadinimai

Kadangi mikrobangų spinduliuotė apima tokį platų bangų ilgių/dažnių diapazoną, ji skirstoma į IEEE, NATO, ES ar kitus radaro juostų pavadinimus:

Juostos pavadinimas	Dažnis	Bangos ilgis	Naudoja
L juosta	1–2 GHz	15-30 cm	radijo mėgėjai, mobilieji telefonai, GPS, telemetrija
S juosta	2–4 GHz	7,5-15 cm	radijo astronomija, orų radaras, mikrobangų krosnelės, Bluetooth , kai kurie ryšio palydovai, radijo mėgėjai, mobilieji telefonai
C juosta	4–8 GHz	nuo 3,75 iki 7,5 cm	tolimojo radijo
X juosta	8–12 GHz	nuo 25 iki 37,5 mm	palydoviniai ryšiai, antžeminis plačiajuostis ryšys, kosminiai ryšiai, radijo mėgėjai, spektroskopija
Kinjuosta	12–18 GHz	16,7–25 mm	palydovinis ryšys, spektroskopija
K juosta	18–26,5 GHz	11,3–16,7 mm	palydoviniai ryšiai, spektroskopija, automobilių radarai, astronomija
Kajuosta	26,5–40 GHz	5,0–11,3 mm	palydovinis ryšys, spektroskopija
Q juosta	33–50 GHz	6,0–9,0 mm	automobilių radaras, molekulinė sukimosi spektroskopija, antžeminis mikrobangų ryšys, radijo astronomija, palydovinis ryšys
U juosta	40–60 GHz	5,0–7,5 mm
V juosta	50–75 GHz	4,0–6,0 mm	molekulinė sukimosi spektroskopija, milimetrinių bangų tyrimai
W juosta	75–100 GHz	2,7–4,0 mm	radaro taikymas ir sekimas, automobilių radarai, palydovinis ryšys
F juosta	90–140 GHz	2,1–3,3 mm	SHF, radijo astronomija, dauguma radarų, palydovinė televizija, belaidis LAN
D juosta	110–170 GHz	1,8–2,7 mm	EHF, mikrobangų relės, energijos ginklai, milimetrinių bangų skaitytuvai, nuotolinis stebėjimas, mėgėjiškas radijas, radijo astronomija

Naudoja

Mikrobangų krosnelės daugiausia naudojamos ryšiams, įskaitant analoginį ir skaitmeninį balso, duomenų ir vaizdo perdavimą. Jie taip pat naudojami radarui (radio aptikimui ir nuotoliui) oro stebėjimui, radarų greičio pabūklams ir oro eismo kontrolei. Radijo teleskopai naudokite dideles antenas, kad nustatytumėte atstumus, atvaizduokite paviršius ir tyrinėtumėte planetų, ūkų, žvaigždžių ir galaktikų radijo parašus. Mikrobangų krosnelės naudojamos šilumos energijai perduoti maistui ir kitoms medžiagoms šildyti.

Šaltiniai

Kosminė mikrobangų krosnelė foninė spinduliuotė yra natūralus mikrobangų šaltinis. Radiacija tiriama siekiant padėti mokslininkams suprasti Didįjį sprogimą. Žvaigždės, įskaitant Saulę, yra natūralūs mikrobangų šaltiniai. Tinkamomis sąlygomis atomai ir molekulės gali skleisti mikrobangas. Dirbtiniai mikrobangų šaltiniai yra mikrobangų krosnelės, mazeriai, grandinės, ryšio perdavimo bokštai ir radarai.

Mikrobangoms gaminti gali būti naudojami kietojo kūno įrenginiai arba specialūs vakuuminiai vamzdžiai. Kietojo kūno įrenginių pavyzdžiai yra mazeriai (iš esmės lazeriai, kuriuose šviesa yra mikrobangų diapazone), Gunn diodai, lauko tranzistoriai ir IMPATT diodai. Vakuuminių vamzdžių generatoriai nukreipia elektromagnetinius laukus elektronų tankio moduliuotu režimu, kai elektronų grupės praeina per įrenginį, o ne srautą. Šie įrenginiai apima klistroną, girotroną ir magnetroną.

Nuoroda

• Andjus, R.K.; Lovelock, J. E. (1955). „Žiurkių atgaivinimas nuo 0 iki 1 °C kūno temperatūros naudojant mikrobangų diatermiją“. Fiziologijos žurnalas . 128 (3): 541–546.