Mikroviļņu starojuma definīcija

Granville Davies / Getty Images

Mikroviļņu starojums ir sava veida elektromagnētiskā radiācija . The priedēklis “Mikroviļņi” mikroviļņos nenozīmē, ka mikroviļņiem ir mikroviļņu garumi, bet gan to, ka mikroviļņiem ir ļoti mazi viļņu garumi, salīdzinot ar tradicionālajiem radioviļņiem (1 mm līdz 100 000 km viļņu garumi). Elektromagnētiskajā spektrā mikroviļņi atrodas starp infrasarkano starojumu un radioviļņiem.

Frekvences

Mikroviļņu starojumam ir a biežums no 300 MHz līdz 300 GHz (1 GHz līdz 100 GHz radiotehnikā) vai viļņa garums diapazonā no 0,1 cm līdz 100 cm. Diapazonā ietilpst SHF (īpaši augstas frekvences), UHF (īpaši augstas frekvences) un EHF (ārkārtīgi augstas frekvences vai milimetru viļņi) radio joslas.

Lai gan zemākas frekvences radioviļņi var sekot Zemes kontūrām un atlēkt no atmosfēras slāņiem, mikroviļņi pārvietojas tikai redzamības zonā, kas parasti ir ierobežota līdz 30–40 jūdzēm pa Zemes virsmu. Vēl viena svarīga mikroviļņu starojuma īpašība ir tā, ka to absorbē mitrums. Parādība, ko sauc lietus pazūd notiek mikroviļņu joslas augstākajā galā. Pārsniedzot 100 GHz, citas atmosfērā esošās gāzes absorbē enerģiju, padarot gaisu necaurredzamu mikroviļņu diapazonā, lai gan caurspīdīgs. redzamais un infrasarkanais reģions.

Joslu apzīmējumi

Tā kā mikroviļņu starojums aptver tik plašu viļņu garuma/frekvenču diapazonu, tas tiek iedalīts IEEE, NATO, ES vai citos radara joslu apzīmējumos:

Joslas apzīmējums	Biežums	Viļņa garums	Lietojumi
L josla	1 līdz 2 GHz	15 līdz 30 cm	radioamatieru, mobilie telefoni, GPS, telemetrija
S josla	2 līdz 4 GHz	7,5 līdz 15 cm	radioastronomija, laikapstākļu radars, mikroviļņu krāsnis, Bluetooth , daži sakaru satelīti, amatieru radio, mobilie tālruņi
C josla	4 līdz 8 GHz	3,75 līdz 7,5 cm	tālsatiksmes radio
X josla	8 līdz 12 GHz	25 līdz 37,5 mm	satelīta sakari, virszemes platjoslas sakari, kosmosa sakari, radioamatieru, spektroskopija
Kiekšājosla	12 līdz 18 GHz	16,7 līdz 25 mm	satelīta sakari, spektroskopija
K josla	18 līdz 26,5 GHz	11,3 līdz 16,7 mm	satelīta sakari, spektroskopija, automobiļu radars, astronomija
Kajosla	26,5 līdz 40 GHz	5,0 līdz 11,3 mm	satelīta sakari, spektroskopija
Q josla	33 līdz 50 GHz	6,0 līdz 9,0 mm	automobiļu radars, molekulārās rotācijas spektroskopija, zemes mikroviļņu sakari, radioastronomija, satelītsakari
U grupa	40 līdz 60 GHz	5,0 līdz 7,5 mm
V josla	50 līdz 75 GHz	4,0 līdz 6,0 mm	molekulārā rotācijas spektroskopija, milimetru viļņu izpēte
W josla	75 līdz 100 GHz	2,7 līdz 4,0 mm	radara mērķēšana un izsekošana, automobiļu radars, satelītu sakari
F josla	90 līdz 140 GHz	2,1 līdz 3,3 mm	SHF, radioastronomija, lielākā daļa radaru, satelīttelevīzija, bezvadu LAN
D josla	110 līdz 170 GHz	1,8 līdz 2,7 mm	EHF, mikroviļņu releji, enerģijas ieroči, milimetru viļņu skeneri, attālā izpēte, radioamatieru, radioastronomija

Lietojumi

Mikroviļņu krāsnis galvenokārt tiek izmantotas sakariem, ietver analogo un digitālo balss, datu un video pārraidi. Tos izmanto arī radaram (RAdio noteikšana un diapazona noteikšana) laikapstākļu izsekošanai, radara ātruma lielgabaliem un gaisa satiksmes kontrolei. Radioteleskopi izmantojiet lielas šķīvju antenas, lai noteiktu attālumus, kartētu virsmas un pētītu planētu, miglāju, zvaigžņu un galaktiku radioparakstus. Mikroviļņus izmanto, lai pārraidītu siltumenerģiju pārtikas un citu materiālu uzsildīšanai.

Avoti

Kosmiskā mikroviļņu krāsns fona starojums ir dabisks mikroviļņu avots. Radiācija tiek pētīta, lai palīdzētu zinātniekiem izprast Lielo sprādzienu. Zvaigznes, tostarp Saule, ir dabiski mikroviļņu avoti. Pareizos apstākļos atomi un molekulas var izstarot mikroviļņus. Pie cilvēka radītiem mikroviļņu avotiem pieder mikroviļņu krāsnis, mazeri, ķēdes, sakaru pārraides torņi un radari.

Mikroviļņu ražošanai var izmantot cietvielu ierīces vai īpašas vakuuma lampas. Cietvielu ierīču piemēri ir mazeri (būtībā lāzeri, kur gaisma atrodas mikroviļņu diapazonā), Gunn diodes, lauka efekta tranzistori un IMPATT diodes. Vakuuma caurules ģeneratori izmanto elektromagnētiskos laukus, lai vadītu elektroni blīvuma modulētā režīmā, kur elektronu grupas iet caur ierīci, nevis straumi. Šīs ierīces ietver klistronu, žirotronu un magnetronu.

Atsauce

• Andjus, R.K.; Lovelock, J.E. (1955). “Žurku reanimācija no ķermeņa temperatūras no 0 līdz 1 °C, izmantojot mikroviļņu diatermiju”. Fizioloģijas žurnāls . 128 (3): 541–546.