Mitä ovat mikroaallot?
Mikroaallot tarkoittavat sähkömagneettisia säteitä, joiden taajuudet ovat 300 MHz - 300 GHz sähkömagneettisessa spektrissä. Mikroaallot ovat pieniä verrattuna radiolähetyksissä käytettyihin aaltoihin. Niiden kantama on radio- ja infrapuna-aaltojen välillä. Mikroaallot kulkevat suorina ja troposfääri vaikuttaa niihin kevyesti. He eivät vaadi mitään välinettä matkustamiseen. Metallit heijastavat näitä aaltoja. Ei-metallit, kuten lasi ja hiukkaset, ovat osittain läpinäkyviä näille aalloille.
Mikroaallot sopivat signaalien langaton siirto jolla on suurempi kaistanleveys. Mikroaaltoja käytetään yleisimmin satelliittiviestinnässä, tutkasignaaleissa, puhelimissa ja navigointisovelluksissa. Muita sovelluksia, joissa käytettyjä mikroaaltoja käytetään, ovat lääketieteelliset hoidot, kuivausmateriaalit ja kotitalouksissa ruoanvalmistukseen.
Käytännössä mikroaaltotekniikalla on taipumus siirtyä pois matalataajuisten radioaaltojen kanssa käytetyistä vastuksista, kondensaattoreista ja induktoreista. Sen sijaan hajautettu ja voimajohtoteoria on hyödyllisempi menetelmä suunnittelussa ja analyysissä. Matalilla taajuuksilla käytettävien avoimen johtojen ja koaksiaalijohtojen sijaan käytetään aaltojohtimia. Ja kiinteät elementit ja viritetyt piirit korvataan onteloresonaattoreilla tai resonanssilinjoilla. Jopa korkeammilla taajuuksilla, joissa sähkömagneettisten aaltojen aallonpituus muuttuu pieneksi verrattuna niiden käsittelyyn käytettyjen rakenteiden kokoon, mikroaaltouunista on tullut uusin tekniikka ja käytetään optiikan menetelmiä. Suuritehoiset mikroaaltolähteet käyttävät erikoistuneita tyhjiöputkia mikroaaltojen tuottamiseen.
Mikroaaltouunin sovellukset ja käyttö:
Yleisimmät sovellukset ovat alueella 1–40 GHz. Mikroaallot soveltuvat langattomaan lähetykseen (langaton lähiverkkoprotokolla, esim. Bluetooth), signaaleille, joilla on suurempi kaistanleveys. Mikroaaltoja käytetään yleisesti tutkajärjestelmissä, joissa tutka käyttää mikroaaltosäteilyä havaitsemaan anturilaitteiden ja mobiililaajakaistasovellusten kantama, etäisyys ja muut ominaisuudet. Mikroaaltotekniikkaa käytetään radiolähetyksissä ja lähetysten televiestinnässä, koska pienen aallonpituudensa vuoksi erittäin suuntaavat aallot ovat pienempiä ja siksi käytännöllisempiä kuin ne olisivat pidemmillä aallonpituuksilla (matalammilla taajuuksilla) ennen valokuitulähetyksen käyttöönottoa. Mikroaaltoja käytetään yleensä puhelimessa pitkän matkan viestintään.
Sähkömagneettinen spektri
Useita muita sovelluksia, joissa käytetyt mikroaallot ovat lääketieteellisiä hoitoja, mikroaaltolämmitystä käytetään tuotteiden kuivattamiseen ja kovettamiseen sekä kotitalouksissa ruoanvalmistukseen (mikroaaltouunit).
Mikroaaltouuni-mikroaaltouuni:
Mikroaaltouunia käytetään yleisesti ruoanlaittoon ilman vettä. Mikroaaltouunin korkea energia kiertää elintarvikkeen veden, rasvan ja sokerien polaarimolekyylejä. Tämä kierto aiheuttaa kitkaa, joka johtaa lämmöntuotantoon. Tätä prosessia kutsutaan dielektriseksi lämmitykseksi. Mikroaaltouunin viritys on melkein tasaista, jotta ruoka lämpenee tasaisesti. Ruoanlaitto mikroaaltouunissa on nopeaa, tehokasta ja turvallista.
MIKROAALTO-UUNIN OSAT
Mikroaaltouuni koostuu suurjännitemuuntajasta, joka siirtää energiaa Magnetroniin, Magnetron-kammioon, Magnetron-ohjausyksikköön, aaltojohtimeen ja keittokammioon. Mikroaaltouunin energian taajuus on 2,45 GHz ja aallonpituus 12,24 cm. Mikroaaltouuni etenee vuorottelevina sykleinä niin, että napamolekyylit (toinen pää positiivinen ja toinen pää negatiivinen) kohdistuvat toisiinsa vuorotellen syklien mukaan. Tämä itsetasaus aiheuttaa napamolekyylien pyörimisen. Pyörivät polaarimolekyylit osuvat muihin molekyyleihin ja panevat ne liikkeelle. Mikroaaltouunin aiheuttama lämmitys on tehokkaampaa, jos kudoksessa on korkea vesipitoisuus, koska vapaita vesimolekyylejä voi kiertää. Rasvat, sokerit, jäädytetty vesi jne. Osoittavat vähemmän dielektristä kuumenemista johtuen vähemmän vapaiden vesimolekyylien läsnäolosta. Mikroaaltouuni valmistaa ensin ruoan ulomman osan ja sen jälkeen sisäosan, joka on samanlainen kuin tavallinen keittäminen liekillä.
Mikroaaltouunin keittokammio on Faradayn häkki, joka estää mikroaaltouunin vuotamisen ympäristöön. Uunin lasiovi auttaa katsomaan uunin sisätiloja. Faradayn häkki ja ovi on suojattu hyvin johtavalla verkolla suojauksen pitämiseksi. Verkon rei'itykset ovat kooltaan pienempiä, joten mikroaaltouuni ei pääse ulos verkon läpi. Mikroaaltouunin sähköinen hyötysuhde on korkea, koska uuni muuntaa vain osan siitä sähköenergiaa . Tyypillinen uuni kuluttaa 1100 sähköenergiaa tuottamaan 700 watin mikroaaltouunin. Loput 400 wattia haihtuu lämpönä Magnetroniin. Lisäenergiaa tarvitaan uunin muiden osien, kuten lampun, jäähdytyspuhaltimen kääntöpöytämoottorin, käyttämiseen.
Mikroaaltouunit:
Mikroaallot löytyvät radiospektrin ylemmästä päästä, mutta ne eroavat yleisesti radioaalloista niitä käyttävän tekniikan perusteella. Mikroaallot on jaettu alikaistoihin niiden aallonpituuksien perusteella, jotka tarjoavat erilaista tietoa. Mikroaaltojen taajuuskaistat ovat seuraavat:
Mikroaaltouunit
Mikroaaltotaajuusalueet ja niiden taajuusalue
L-kaista:
L-kaistojen taajuusalue on 1–2 GHz ja niiden aallonpituus vapaassa tilassa on 15–30 cm. Näitä aaltoalueita käytetään navigoinnissa, GSM-matkapuhelimissa ja sotilassovelluksissa. Niitä voidaan käyttää sademetsien maaperän kosteuden mittaamiseen.
S-kaista:
S-kaistaisten mikroaaltojen taajuusalue on 2 GHz - 4 GHz ja niiden aallonpituusalue on 7,5 - 15 cm. Näitä aaltoja voidaan käyttää navigointimajakoissa, optisessa viestinnässä ja langattomissa verkoissa.
C-kaista:
C-kaista-aaltojen vaihteluväli on 4–8 GHz ja niiden aallonpituus on 3,75–7,5 cm. C-kaistaiset mikroaallot tunkeutuvat hyytymiin, pölyyn, savuun, lumeen ja sateeseen paljastamaan maan pinnan. Näitä mikroaaltoja voidaan käyttää kaukopuhelinradioyhteydessä.
X-Band:
S-kaistaisten mikroaaltojen taajuusalue on 8 GHz - 12 GHz ja aallonpituus 25 mm - 37,5 mm. Näitä aaltoja käytetään satelliittiviestinnässä, laajakaistaviestinnässä, tutkissa, avaruusviestinnässä ja amatööriradioissa.
Tutkasovellukset, joissa käytetään mikroaaltoja
Ku-Band:
Aaltomittari mittaamiseen Ku-kaistalla
Nämä aallot käyttävät taajuusaluetta 12 GHz - 18 GHz ja niiden aallonpituus on 16,7 mm - 25 mm. 'Ku' viittaa Kvartsialustaan. Näitä aaltoja käytetään satelliittiviestinnässä mikroaaltopulssien energiamuutosten mittaamiseen, ja ne voivat määrittää tuulen nopeuden ja suunnan lähellä rannikkoalueita.
K-yhtye ja Ka-yhtye:
K-kaista-aaltojen taajuusalue välillä 18 GHz - 26,5 GHz. Näiden aaltojen aallonpituus on 11,3 mm - 16,7 mm. Ka-kaistan taajuusalue on 26,5 GHz - 40 GHz, ja ne käyttävät aallonpituutta välillä 5 mm - 11,3 mm. Näitä aaltoja käytetään satelliittiviestinnässä, tähtitieteellisissä havainnoissa ja tutkissa. Tämän taajuusalueen tutkat tarjoavat lyhyen kantaman, korkean resoluution ja suuren määrän dataa uusimisnopeudella.
V-yhtye:
Tämä bändi pysyy korkealla vaimennuksella. Tutkasovelluksia on rajoitettu lyhyille sovellusalueille. Näiden aaltojen taajuusalue on 50 - 75 GHz. Näiden mikroaaltojen aallonpituus on välillä 4,0 mm - 6,0 mm. On vielä joitain kaistoja, kuten U, E, W, F, D ja P, joilla on erittäin korkeat taajuudet ja joita käytetään useissa sovelluksissa.
Mikroaaltosäteily ja sen vaikutus terveyteen:
Säteily on energia, joka tulee lähteestä ja kulkee jonkin väliaineen tai tilan läpi. Yleensä RF-säteilyä tuotetaan useilla laitteilla, kuten TV- ja radiolähettimillä, induktiolämmittimillä ja dielektrisillä lämmittimillä. Mikroaaltosäteilyä tuottavat tutkalaitteet, lautasantennit ja mikroaaltouunit.
Mikroaaltosäteilyefekti puhelun jälkeen
Mikroaaltosäteilyn vuoksi kehon lämpötila voi nousta. Lämpövaurioiden riski on suurempi elimissä, joiden lämpötilan säätö on heikko, kuten silmälinssi. Koska kehon absorboima säteilyenergia vaihtelee taajuuden mukaan, imeytymisnopeuden mittaaminen on erittäin vaikeaa.
5 Mikroaaltotekniikan käytön edut:
- Se ei vaadi kaapeliliitäntää.
- He voivat kuljettaa suuria määriä tietoa korkeiden toimintataajuuksiensa vuoksi.
- Voimme käyttää enemmän kanavia.
- Edullinen maanhankinta: kukin torni vie pienen alueen.
- Suurtaajuiset / lyhyet aallonpituussignaalit vaativat pienen antennin.
5 haitat:
- Vaimennus kiinteillä esineillä: linnut, sade, lumi ja sumu.
- Pitkien tornien rakentaminen on paljon kallista.
- Heijastuu tasaisilta pinnoilta, kuten vedeltä ja metallilta.
- Eristetty (jaettu) kiinteiden esineiden ympärille.
- Ilmakehän taittama, mikä saa säteen projisoitumaan poispäin vastaanottimesta.
Nyt olet ymmärtänyt mikroaaltojen sekä sovellusten ja vaikutusten käsitteen yllä olevasta artikkelista, joten jos sinulla on kysyttävää yllä olevasta aiheesta tai sähkö- ja sähköiset projektit jätä alla oleva kommenttiosio.
Valokuvahaku:
- Mikroaaltokaistat By staattinen
- Aaltomittari mittaamiseen Ku-kaistalla By staattinen
- Mikroaaltosäteilyn vaikutus puhelun jälkeen By wikimedia
