Kaj so mikrovalovi?

Mikrovalovi se nanašajo na elektromagnetne žarke s frekvencami med 300MHz in 300GHz v elektromagnetnem spektru. Mikrovalovi so majhni v primerjavi z valovi, ki se uporabljajo pri radiodifuziji. Njihov domet je med radijskimi in infrardečimi valovi. Mikrovalovi potujejo po ravnih črtah in troposfera bo nanje rahlo vplivala. Za potovanje ne potrebujejo nobenega medija. Kovine bodo odsevale te valove. Nekovine, kot so steklo in delci, so delno prozorne za te valove.

Mikrovalovi so primerni za brezžični prenos signalov večje pasovne širine. Mikrovalovi se najpogosteje uporabljajo v satelitskih komunikacijah, radarskih signalih, telefonih in navigacijskih aplikacijah. Druge aplikacije, pri katerih se uporabljajo mikrovalovi, so zdravljenja, sušenje materialov in v gospodinjstvih za pripravo hrane.

Praktično se mikrovalovna tehnika odmakne od uporov, kondenzatorjev in induktorjev, ki se uporabljajo pri nizkofrekvenčnih radijskih valovih. Namesto tega je teorija porazdeljene in prenosne linije bolj uporabna metoda za načrtovanje in analizo. Namesto odprtih in koaksialnih vodov, ki se uporabljajo pri nižjih frekvencah, uporabljajo valovodi. Grudirane elemente in uglašena vezja nadomestijo resonatorji z votlino ali resonančne črte. Tudi pri višjih frekvencah, kjer valovna dolžina elektromagnetnih valov postane majhna v primerjavi z velikostjo struktur, ki se uporabljajo za njihovo obdelavo, je mikrovalovna pečica postala najnovejša tehnologija in se uporabljajo metode optike. Viri moči mikrovalov uporabljajo posebne vakuumske cevi za ustvarjanje mikrovalov.

Uporaba in uporaba mikrovalovne pečice:

Najpogostejše aplikacije so v območju od 1 do 40 GHz. Mikrovalovi so primerni za brezžični prenos (brezžični LAN protokol Ex-Bluetooth) signalov z večjo pasovno širino. Mikrovalovi se pogosto uporabljajo v radarskih sistemih, kjer radar uporablja mikrovalovno sevanje za zaznavanje dosega, razdalje in drugih značilnosti zaznavnih naprav in mobilnih širokopasovnih aplikacij. Mikrovalovna tehnologija se v radiu uporablja za oddajanje in telekomunikacijo prenosa, ker so zaradi majhne valovne dolžine visoko usmerjeni valovi manjši in zato bolj praktični, kot bi bili na daljših valovnih dolžinah (nižjih frekvencah) pred uvedbo optičnih vlaken. Mikrovalovi se običajno uporabljajo v telefonu za komunikacijo na dolge razdalje.

Elektromagnetni spekter

Številne druge aplikacije, pri katerih se mikrovalovi uporabljajo za medicinske namene, se mikrovalovno ogrevanje uporablja za sušenje in sušenje izdelkov, v gospodinjstvih pa za pripravo hrane (mikrovalovne pečice).

Uporaba mikrovalovne pečice:

Mikrovalovna pečica se običajno uporablja za kuhanje brez uporabe vode. Visoka energija mikrovalovne pečice vrti polarne molekule vode, maščob in sladkorjev v živilih. To vrtenje povzroči trenje, ki povzroči nastanek toplote. Ta postopek se imenuje dielektrično ogrevanje. Vzbujanje v mikrovalovni pečici je skoraj enakomerno, tako da se bo hrana enakomerno segrevala. Kuhanje v mikrovalovni pečici je hitro, učinkovito in varno.

DELI ZA MIKROVALNE PEČI

Mikrovalovna pečica je sestavljena iz visokonapetostnega transformatorja, ki prenaša energijo v Magnetron, Magnetronovo komoro, Magnetronovo krmilno enoto, valovod in kuhalno komoro. Energija v mikrovalovni pečici ima frekvenco 2,45 GHz z valovno dolžino 12,24 cm. Mikrovalovna pečica se širi kot izmenični cikli, tako da se polarne molekule (en konec pozitiven in drugi konec negativen) poravnajo glede na izmenične cikle. Ta samoravnava povzroči vrtenje polarnih molekul. Vrtljive polarne molekule zadenejo druge molekule in jih sprožijo. Ogrevanje, ki ga povzroča mikrovalovna pečica, je učinkovitejše, če ima tkivo visoko vsebnost vode, saj se lahko vrtijo proste molekule vode. Maščobe, sladkorji, zmrznjena voda itd. Kažejo manj dielektričnega segrevanja zaradi manj prostih molekul vode. Mikrovalovna pečica najprej pripravi zunanji del hrane, nato pa notranji del, podoben običajnemu kuhanju s plamenom.

“shema enojnega pola z dvojnim metom ”

Kuhalna komora mikrovalovne pečice je Faradayeva kletka, ki preprečuje, da bi mikrovalovna pečica iztekla v okolje. Steklena vrata pečice pomagajo videti notranjost pečice. Kletka Faraday, kot tudi vrata, so dobro zaščitena s pomočjo prevodne mreže, da ohranjajo zaščito. Perforacije v mrežici so manjše, zato mikrovalovna pečica ne more uhajati skozi mrežo. Električni izkoristek mikrovalovne pečice je velik, saj pečica pretvori le del električna energija . Običajna pečica porabi 1100 električne energije, da proizvede 700 vatov mikrovalovne energije. Preostalih 400 vatov se v Magnetronu odvaja kot toplota. Dodatna energija je potrebna za delovanje drugih komponent pečice, kot so svetilka, gramofonski motor ventilatorja itd.

Mikrovalovni pasovi:

Mikrovalovi se nahajajo na zgornjem koncu radijskega spektra, vendar se običajno razlikujejo od radijskih valov, ki temeljijo na tehnologiji, ki jih uporablja. Mikrovalovi so razdeljeni na podpasove glede na njihove valovne dolžine, ki zagotavljajo različne informacije. Frekvenčni pasovi mikrovalov so naslednji:

Mikrovalovni pasovi

Frekvenčni pasovi mikrovalov in njihovo frekvenčno območje

L-pas:

L pasovi imajo frekvenčno območje med 1 GHz in 2 GHz, njihova valovna dolžina v prostem prostoru pa je 15 cm do 30 cm. Ti obsegi valov se uporabljajo v navigacijah, mobilnih telefonih GSM in v vojaških aplikacijah. Z njimi lahko merimo vlažnost tal v deževnih gozdovih.

S-pas:

Mikrovalovi s pasom S imajo frekvenčno območje med 2 GHz in 4 GHz, njihovo valovno dolžino pa je od 7,5 cm do 15 cm. Ti valovi se lahko uporabljajo v navigacijskih svetilnikih, optičnih komunikacijah in brezžičnih omrežjih.

Pas C:

C-pasovni valovi imajo razpon med 4 GHz in 8 GHz, njihova valovna dolžina pa je med 3,75 cm in 7,5 cm. Mikrovalovi C pasu prodrejo v grude, prah, dim, sneg in dež, da razkrijejo zemeljsko površje. Ti mikrovalovi se lahko uporabljajo v radijskih telekomunikacijah na velike razdalje.

Pas X:

Frekvenčno območje mikrovalov s pasom S je od 8 GHz do 12 GHz z valovno dolžino med 25 mm in 37,5 mm. Ti valovi se uporabljajo v satelitskih komunikacijah, širokopasovnih komunikacijah, radarjih, vesoljskih komunikacijah in radioamaterskih signalih.

Radarske aplikacije z uporabo mikrovalov

Ku-Band:

Merilnik valov za merjenje v Ku pasu

Ti valovi zasedajo frekvenčno območje med 12 GHz in 18 GHz in imajo valovno dolžino med 16,7 mm in 25 mm. 'Ku' se nanaša na Quartz-under. Ti valovi se uporabljajo v satelitskih komunikacijah za merjenje sprememb energije mikrovalovnih impulzov in lahko določajo hitrost in smer vetra v bližini obalnih območij.

K-Band in Ka-Band:

Frekvenčno območje za valovne pasove med 18 GHz in 26,5 GHz. Ti valovi imajo valovno dolžino med 11,3 mm in 16,7 mm. Za Ka-pas je frekvenčno območje 26,5 GHz do 40 GHz in zasedajo valovno dolžino med 5 mm in 11,3 mm. Ti valovi se uporabljajo v satelitskih komunikacijah, astronomskih opazovanjih in radarjih. Radarji v tem frekvenčnem območju ponujajo podatke kratkega dosega, visoke ločljivosti in velike količine podatkov s hitrostjo obnavljanja.

V-pas:

Ta pas ostane visoko oslabljen. Radarske aplikacije so omejene za kratek spekter aplikacij. Frekvenčno območje teh valov je od 50 GHz do 75 GHz. Valovna dolžina teh mikrovalov je med 4,0 mm in 6,0 mm. Obstaja še nekaj pasov, kot so U, E, W, F, D in P z zelo visokimi frekvencami, ki se uporabljajo v več aplikacijah.

“za kaj se uporabljajo japonke ”

Mikrovalovno sevanje in njegov vpliv na zdravje:

Sevanje je energija, ki prihaja iz vira in potuje skozi nek medij ali prostor. Na splošno bo RF sevanje proizvajalo več naprav, kot so TV in radijski oddajniki, indukcijski grelniki in dielektrični grelci. Mikrovalovno sevanje bodo proizvajale radarske naprave, antene in mikrovalovne pečice.

Mikrovalovno sevanje in njegov vpliv na zdravje

Učinek mikrovalovnega sevanja po telefonskem klicu

Zaradi mikrovalovnega sevanja se lahko telesna temperatura poveča. Obstaja večje tveganje za vročinsko škodo pri organih, ki slabo nadzorujejo temperaturo, kot je očesna leča. Ker se energija sevanja, ki ga telo absorbira, spreminja s frekvenco, je merjenje hitrosti absorpcije zelo težko.

5 Prednosti uporabe mikrovalovne tehnologije:

Ne zahteva nobene kabelske povezave.
Zaradi visokih delovnih frekvenc lahko prenašajo velike količine informacij.
Dostopamo lahko do večjega števila kanalov.
Poceni nakup zemljišča: vsak stolp zavzema majhno površino.
Visokofrekvenčni / kratkovalovni valovi zahtevajo majhno anteno.

5 Slabosti:

Dušenje s trdnimi predmeti: ptice, dež, sneg in megla.
Veliko dražje je graditi dolge stolpe.
Odseva na ravnih površinah, kot sta voda in kovina.
Omejeno (razcepljeno) okoli trdnih predmetov.
Prelomi ga atmosfera, zaradi česar se žarek projicira stran od sprejemnika.

Zdaj ste razumeli koncept mikrovalov in aplikacij ter učinke iz zgornjega članka, tako da če imate kakršna koli vprašanja iz zgornje teme ali električne in elektronski projekti pustite spodnji odsek za komentarje.

Foto: