Mikrofala oznacza „super wysokie częstotliwości”. Wielu pomyśli, że jest to coś skomplikowanego z dziedziny zawiłej fizyki i matematyki i że ich to nie dotyczy. Jednak sprawy mają się zupełnie inaczej. Urządzenia mikrofalowe od dawna i mocno wkroczyły w nasze życie i można je znaleźć wszędzie. Ale co to jest?
Pasmo UHF
Interpretacja Mikrofale - ultrawysokie częstotliwości promieniowania elektromagnetycznego, które znajdują się w widmie pomiędzy częstotliwością dalekiej podczerwieni a ultrawysokimi częstotliwościami. Długość fali w tym zakresie wynosi od trzydziestu centymetrów do jednego milimetra. Dlatego mikrofale są czasami nazywane falami centymetrowymi i decymetrowymi. W zagranicznej literaturze technicznej interpretacja mikrofal to zakres mikrofal. Oznacza to, że długości fal są bardzo krótkie w porównaniu z falami nadawczymi, które są rzędu kilkuset metrów.
Właściwości kuchenki mikrofalowej
Pod względem długości ten rodzaj fali jest pośredni między emisją sygnałów świetlnych a radiowymi, a zatem ma właściwości obu typów. Na przykład, jak światło, te falerozprzestrzeniają się po prostej ścieżce i są pokryte prawie wszystkimi mniej lub bardziej stałymi obiektami. Podobnie jak promieniowanie świetlne, mikrofale mogą być skupiane, odbijane i rozchodzące się w postaci promieni. Pomimo tego, że dekodowanie mikrofal koncentruje się na „super”-wysokim zasięgu, wiele anten i urządzeń radarowych to nieco powiększona wersja luster, soczewek i innych elementów optycznych.
Generacja
Ponieważ promieniowanie mikrofalowe jest podobne do fal radiowych, jest generowane podobnymi metodami. Dekodowanie mikrofal wiąże się z zastosowaniem do niego klasycznej teorii fal radiowych, jednak ze względu na zwiększony zasięg możliwe jest zwiększenie efektywności jego wykorzystania. Na przykład tylko jedna wiązka może „przenieść” do tysiąca rozmów telefonicznych jednocześnie. Podobieństwa między mikrofalami i światłem, wyrażone w zwiększonej gęstości przenoszonych informacji, okazały się przydatne w technologii radarowej.
Wykorzystanie częstotliwości mikrofalowych w radarze
Fale zakresów centymetrowych i decymetrowych stały się przedmiotem zainteresowania podczas II wojny światowej. W tamtym czasie istniała potrzeba skutecznych i innowacyjnych środków wykrywania. Następnie zbadano fale mikrofalowe pod kątem ich wykorzystania w radarze. Najważniejsze jest to, że intensywne i krótkie impulsy są wystrzeliwane w kosmos, a następnie niektóre z tych promieni są rejestrowane po powrocie z pożądanych odległych obiektów.
Wykorzystanie częstotliwości mikrofalowych w komunikacji
Jak już powiedzieliśmy, dekodowanie mikrofal odbywa się na ultrawysokich częstotliwościach. Inżynierowie i technicy postanowili zastosować te fale radiowe w komunikacji. We wszystkich krajach aktywnie wykorzystywane są komercyjne linie komunikacyjne oparte na transmisji fal wysokopasmowych. Takie sygnały radiowe nie rozchodzą się po krzywiźnie powierzchni Ziemi, ale w linii prostej, przez przekaźnikowe stacje komunikacyjne znajdujące się na wysokościach w odstępach około pięćdziesięciu kilometrów.
Transmisja nie wymaga dużych ilości energii elektrycznej, ponieważ fale mikrofalowe umożliwiają wąsko ukierunkowany odbiór i transmisję, a przed retransmisją są również wzmacniane na stacjach przez wzmacniacze elektroniczne. System anten, wież, nadajników i odbiorników wydaje się kosztowny, ale to wszystko opłaca się pojemnością informacyjną takich kanałów komunikacyjnych.
Wykorzystanie częstotliwości mikrofalowych w komunikacji satelitarnej
System wież radiowych do przekazywania sygnałów mikrofalowych na duże odległości może istnieć tylko na lądzie. Do negocjacji międzykontynentalnych wykorzystywane są sztuczne satelity, które znajdują się na geostacjonarnej orbicie okołoziemskiej i działają jako repeatery. Każdy satelita zapewnia swoim klientom kilka tysięcy wysokiej jakości kanałów komunikacyjnych do jednoczesnej transmisji sygnałów telewizyjnych i telefonicznych.
Obróbka cieplna produktów
Pierwsze próby wykorzystania mikrofal do przetwarzania żywności otrzymały pozytywne, a nawet entuzjastyczne recenzje. Kuchenki mikrofalowe są obecnie używane zarówno w domu, jak iw dużym przemyśle spożywczym. generowane przez elektronikęlampy o dużej mocy koncentrują energię w niewielkiej objętości, co umożliwia obróbkę termiczną produktów w sposób czysty, kompaktowy i cichy.
Wbudowana kuchenka mikrofalowa jest najczęściej używana w gospodarstwie domowym i można ją znaleźć w wielu kuchniach. Również takie urządzenia gospodarstwa domowego znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie wymagane jest szybkie podgrzanie i przygotowanie potraw. Na przykład kuchenka mikrofalowa z grillem to absolutna konieczność w każdej szanującej się restauracji.
Główne źródła promieniowania
Postęp w wykorzystaniu mikrofal jest związany z takimi urządzeniami próżniowymi jak klistron i magnetron, które są w stanie generować ogromne ilości energii o wysokiej częstotliwości. Zastosowanie magnetronu opiera się na zasadzie rezonatora wnękowego, którego ścianki są indukcyjnością, a przestrzeń między ściankami jest pojemnością obwodu rezonansowego. Wymiary tego elementu są dobierane zgodnie z wymaganą rezonansową częstotliwością mikrofal, która odpowiadałaby pożądanym stosunkom pojemności i indukcyjności.
Tak więc dekodowanie mikrofal - ultra-wysokie częstotliwości. Wielkość generatora bezpośrednio wpływa na moc takiego promieniowania. Małe magnetrony dla wysokich częstotliwości są tak małe, że ich moc nie może osiągnąć wymaganych wartości. Problemem jest też użycie ciężkich magnesów. W klistronie jest to częściowo rozwiązane, ponieważ to urządzenie elektropróżniowe nie wymaga zewnętrznego pola.
