Kas yra mikrobangos?
Mikrobangos reiškia elektromagnetinius spindulius, kurių dažnis yra nuo 300 MHz iki 300 GHz elektromagnetiniame spektre. Mikrobangų krosnelės yra mažos, palyginti su radijo transliacijose naudojamomis bangomis. Jų diapazonas yra tarp radijo bangų ir infraraudonųjų spindulių. Mikrobangos keliauja tiesiomis linijomis, jas troposfera lengvai paveiks. Jiems keliauti nereikia jokios terpės. Metalai atspindės šias bangas. Nemetalai, tokie kaip stiklas ir dalelės, yra iš dalies skaidrūs šioms bangoms.
Mikrobangų krosnelės yra tinkamos bevielis signalų perdavimas pralaidumo. Mikrobangų krosnelės dažniausiai naudojamos palydoviniam ryšiui, radaro signalams, telefonams ir navigacijos programoms. Kitos programos, kuriose naudojamos mikrobangų krosnelės, yra medicininės procedūros, džiovinimo medžiagos ir namų ruošos maisto produktai.
Praktiškai mikrobangų technika linksta nutolti nuo rezistorių, kondensatorių ir induktorių, naudojamų su žemesnio dažnio radijo bangomis. Vietoj to, paskirstytos ir perdavimo linijos teorija yra naudingesnis metodas projektuojant ir analizuojant. Vietoj atvirojo laido ir koaksialinių linijų, naudojamų žemesniais dažniais, naudojami bangolaidžiai. Susikaupusius elementus ir sureguliuotas grandines pakeičia ertmės rezonatoriai arba rezonansinės linijos. Net esant didesniems dažniams, kai elektromagnetinių bangų bangos ilgis tampa mažas, palyginti su joms apdoroti naudojamų struktūrų dydžiu, mikrobangų krosnelė tapo naujausia technologija ir naudojami optikos metodai. Didelės galios mikrobangų šaltiniuose mikrobangoms generuoti naudojami specializuoti vakuuminiai vamzdeliai.
Mikrobangų krosnelės taikymas ir naudojimas:
Dažniausiai naudojamos programos yra nuo 1 iki 40 GHz. Mikrobangos yra tinkamos didesnio pralaidumo belaidžio perdavimo (belaidžio LAN protokolo „Ex- Bluetooth“) signalams perduoti. Mikrobangų krosnelės dažniausiai naudojamos radarų sistemose, kuriose radaras naudoja mikrobangų spinduliuotę aptikdamas jutiklių ir judriojo plačiajuosčio ryšio nuotolių diapazoną, atstumą ir kitas charakteristikas. Mikrobangų technologija naudojama radijuje transliuoti ir perduoti telekomunikacijas, nes dėl mažo bangos ilgio labai kryptingos bangos yra mažesnės ir todėl praktiškesnės, nei būtų ilgesnio bangos ilgio (žemesnių dažnių) prieš įvedant šviesolaidinį perdavimą. Mikrobangų krosnelės paprastai naudojamos telefonu, norint susisiekti tolimais atstumais.
Elektromagnetinis spektras
Keletas kitų programų, kuriose naudojamos mikrobangų krosnelės yra medicininis gydymas, mikrobangų krosnelė naudojama produktams džiovinti ir kietinti, o namų ūkiuose - maistui ruošti (mikrobangų krosnelės).
Mikrobangų krosnelės - mikrobangų krosnelės taikymas:
Mikrobangų krosnelė dažniausiai naudojama maisto ruošimui nenaudojant vandens. Didelė mikrobangų krosnelės energija sukasi maisto produkto vandens, riebalų ir cukrų polines molekules. Šis sukimasis sukelia trintį, dėl kurios susidaro šiluma. Šis procesas vadinamas dielektriniu šildymu. Mikrobangų žadinimas yra beveik vienodas, kad maistas tolygiai įkaistų. Maisto gaminimas mikrobangų krosnelėje yra greitas, efektyvus ir saugus.
MIKRO bangų-orkaitės dalys
Mikrobangų krosnelę sudaro aukštos įtampos transformatorius, kuris perduoda energiją į „Magnetron“, „Magnetron“ kamerą, „Magnetron“ valdymo bloką, bangolaidį ir virimo kamerą. Mikrobangų krosnelėje esančios energijos dažnis yra 2,45 GHz, o bangos ilgis - 12,24 cm. Mikrobangų krosnelė sklinda kaip kintantys ciklai, kad polinės molekulės (vienas galas teigiamas, o kitas galas neigiamas) susilygintų pagal kintamus ciklus. Šis savireguliavimas sukelia polinių molekulių sukimąsi. Besisukančios polinės molekulės pataiko į kitas molekules ir jas išjudina. Mikrobangų sukeliamas šildymas yra efektyvesnis, jei audinyje yra didelis vandens kiekis, nes yra laisvų vandens molekulių, kurios gali suktis. Riebalai, cukrus, užšaldytas vanduo ir kt. Rodo mažiau dielektrinį kaitinimą, nes yra mažiau laisvų vandens molekulių. Mikrobangų krosnelė pirmiausia gamina išorinę maisto dalį, o paskui - vidinę dalį, panašią į įprastą kepimą naudojant liepsną.
Mikrobangų krosnelės virimo kamera yra Faradėjaus narvas, kuris neleidžia mikrobangų krosnelei nutekėti į aplinką. Stiklinės orkaitės durelės padeda apžiūrėti orkaitės vidų. Faradėjaus narvas, taip pat durys, yra gerai apsaugotos naudojant laidžią tinklelį, kad būtų išlaikytas ekranas. Perforacijos tinkle yra mažesnio dydžio, todėl mikrobangų krosnelė negali išeiti per tinklą. Elektrinis mikrobangų krosnelės efektyvumas yra aukštas, nes orkaitė konvertuoja tik dalį krosnies elektros energija . Įprasta orkaitė sunaudoja 1100 elektros energijos, kad pagamintų 700 vatų mikrobangų energijos. Likę 400 vatų kaip šiluma išsisklaido „Magnetron“. Papildoma energija reikalinga kitiems orkaitės komponentams, tokiems kaip lempa, aušinimo ventiliatoriaus patefono variklis ir pan., Valdyti.
Mikrobangų juostos:
Mikrobangų krosnelės randamos radijo spektro aukštesniame gale, tačiau dažniausiai jos skiriasi nuo radijo bangų, atsižvelgiant į jas naudojančią technologiją. Mikrobangos skirstomos į pogrupius pagal jų bangos ilgius, kurie teikia skirtingą informaciją. Mikrobangų dažnio juostos yra šios:
Mikrobangų juostos
Mikrobangų dažnių juostos ir jų dažnių diapazonas
L juosta:
L juostų dažnių diapazonas yra nuo 1 GHz iki 2 GHz, o jų bangos ilgis laisvoje erdvėje yra nuo 15 cm iki 30 cm. Šie bangų diapazonai naudojami navigacijoje, GSM mobiliuosiuose telefonuose ir karinėse programose. Jie gali būti naudojami matuojant lietaus miškų dirvožemio drėgmę.
S juosta:
S juostos mikrobangų dažnių diapazonas yra nuo 2 GHz iki 4 GHz, o jų bangos ilgio diapazonas yra nuo 7,5 cm iki 15 cm. Šios bangos gali būti naudojamos navigacijos švyturiuose, optiniame ryšyje ir belaidžiuose tinkluose.
C grupė:
C juostos bangų diapazonas yra nuo 4 GHz iki 8 GHz, o jų bangos ilgis yra nuo 3,75 iki 7,5 cm. C juostos mikrobangos prasiskverbia į grumstus, dulkes, dūmus, sniegą ir lietų, kad atskleistų žemės paviršių. Šias mikrobanges galima naudoti tolimojo radijo ryšyje.
„X-Band“:
S juostos mikrobangų dažnio diapazonas yra nuo 8 GHz iki 12 GHz, o bangos ilgis yra nuo 25 mm iki 37,5 mm. Šios bangos naudojamos palydoviniam ryšiui, plačiajuosčiam ryšiui, radarams, kosminėms komunikacijoms ir mėgėjų radijo signalams.
Radarų programos naudojant mikrobangas
Ku-Band:
Bangų matuoklis matavimui Ku juostoje
Šios bangos užima dažnių diapazoną nuo 12 GHz iki 18 GHz, o bangos ilgis yra nuo 16,7 mm iki 25 mm. „Ku“ nurodo kvarcą. Šios bangos naudojamos palydoviniame ryšyje matuoti mikrobangų impulsų energijos pokyčius ir jos gali nustatyti vėjo greitį ir kryptį šalia pakrančių zonų.
K grupė ir Ka grupė:
K juostos bangų dažnių diapazonas nuo 18 GHz iki 26,5 GHz. Šių bangų bangos ilgis yra nuo 11,3 mm iki 16,7 mm. Ka juostos dažnių diapazonas yra nuo 26,5 GHz iki 40 GHz, o jie užima bangos ilgį nuo 5 mm iki 11,3 mm. Šios bangos naudojamos palydoviniam ryšiui, astronominiams stebėjimams ir radarams. Šio dažnio diapazono radarai teikia trumpojo nuotolio, didelę skiriamąją gebą ir didelius duomenų kiekius atnaujinimo greičiu.
V grupė:
Ši juosta išlieka aukštai slopinama. Radarai gali būti naudojami tik trumpam. Šių bangų dažnių diapazonas yra nuo 50 GHz iki 75 GHz. Šių mikrobangų bangos ilgis yra nuo 4,0 mm iki 6,0 mm. Yra dar keletas juostų, tokių kaip U, E, W, F, D ir P, turinčių labai aukštus dažnius, kurie naudojami keliose programose.
Mikrobangų spinduliuotė ir jos poveikis sveikatai:
Spinduliavimas yra energija, gaunama iš šaltinio ir keliaujanti per kokią nors terpę ar erdvę. Paprastai radijo spinduliuotę generuos keli prietaisai, tokie kaip televizijos ir radijo siųstuvai, indukciniai šildytuvai ir dielektriniai šildytuvai. Mikrobangų spinduliuotę generuos radaro prietaisai, indų antenos ir mikrobangų krosnelės.
Mikrobangų spinduliuotės efektas po telefono skambučio
Dėl mikrobangų spinduliuotės kūno temperatūra gali padidėti. Didesnė šilumos pažeidimo rizika yra organams, kurių temperatūra yra blogai kontroliuojama, pvz., Akių lęšiams. Kadangi kūno absorbuota radiacijos energija kinta priklausomai nuo dažnio, matuoti absorbcijos greitį yra labai sunku.
5 Mikrobangų technologijos naudojimo pranašumai:
- Tam nereikia jokių kabelių jungčių.
- Dėl aukšto veikimo dažnio jie gali nešti daug informacijos.
- Galime pasiekti daugiau kanalų.
- Nebrangi žemės pirkimas: kiekvienas bokštas užima nedidelį plotą.
- Aukšto dažnio / trumpo bangos ilgio signalams reikalinga maža antena.
5 trūkumai:
- Slopinimas kietais daiktais: paukščiais, lietumi, sniegu ir rūku.
- Statyti ilgus bokštus yra daug brangu.
- Atspindi nuo plokščių paviršių, tokių kaip vanduo ir metalas.
- Difrakuotas (suskaidytas) aplink kietus daiktus.
- Lūžta atmosferos, todėl spindulys projektuojamas toliau nuo imtuvo.
Dabar jūs supratote mikrobangų, programų ir efektų sampratą iš aukščiau pateikto straipsnio, taigi, jei turite klausimų iš pirmiau nurodytos temos ar elektros ir elektroniniai projektai palikite komentarų skiltį žemiau.
Nuotraukų kreditas:
