Hva er mikrobølger?
Mikrobølger refererer til de elektromagnetiske strålene med frekvenser mellom 300 MHz og 300 GHz i det elektromagnetiske spekteret. Mikrobølger er små sammenlignet med bølgene som brukes i radiokringkasting. Rekkevidden deres ligger mellom radiobølger og infrarøde bølger. Mikrobølger beveger seg i rette linjer, og de vil bli påvirket av troposfæren. De trenger ikke noe medium for å reise. Metaller vil gjenspeile disse bølgene. Ikke-metaller som glass og partikler er delvis gjennomsiktige for disse bølgene.
Mikrobølger er egnet for trådløs overføring av signaler av å ha større båndbredde. Mikrobølger brukes oftest i satellittkommunikasjon, radarsignaler, telefoner og navigasjonsapplikasjoner. Andre applikasjoner der mikrobølgene som brukes er medisinske behandlinger, tørkematerialer og i husholdninger for tilberedning av mat.
Praktisk talt har en mikrobølgeteknikk en tendens til å bevege seg bort fra motstandene, kondensatorene og induktorene som brukes med lavere frekvens radiobølger. I stedet er distribuert og overføringslinjeteori en mer nyttig metode for design og analyse. I stedet for åpne ledninger og koaksiale linjer som brukes ved lavere frekvenser, bruker bølgeledere. Og klumpete elementer og innstilte kretsløp erstattes av hulromsresonatorer eller resonanslinjer. Selv ved høyere frekvenser, der bølgelengden til de elektromagnetiske bølgene blir liten sammenlignet med størrelsen på strukturene som brukes til å behandle dem, har mikrobølgeovnen blitt den nyeste teknologien, og metodene for optikk blir brukt. Mikrobølgeovnekilder med høy effekt bruker spesialiserte vakuumrør for å generere mikrobølger.
Bruk og bruk av mikrobølgeovn:
De vanligste applikasjonene ligger i området 1 til 40 GHz. Mikrobølger er egnet for trådløs overføring (trådløs LAN-protokoll Ex- Bluetooth) -signaler med høyere båndbredde. Mikrobølger brukes ofte i radarsystemer der radar bruker mikrobølgestråling for å oppdage rekkevidden, avstanden og andre egenskaper ved sensing-enheter og mobile bredbåndsapplikasjoner. Mikrobølgeovnsteknologi brukes i radio for kringkasting og telekommunikasjon av overføring fordi på grunn av deres lille bølgelengde, er svært retningsbestemte bølger mindre og derfor mer praktiske enn de ville vært ved lengre bølgelengder (lavere frekvenser) før introduksjonen av fiberoptisk overføring. Mikrobølger brukes vanligvis i telefon for langdistansekommunikasjon.
Elektromagnetisk spektrum
Flere andre applikasjoner der mikrobølgene som brukes er medisinske behandlinger, brukes mikrobølgeovn til tørking og herding av produkter, og i husholdninger for tilberedning av mat (mikrobølgeovner).
En applikasjon av mikrobølgeovn:
Mikrobølgeovn brukes ofte til matlaging uten bruk av vann. Mikrobølgeovnens høye energi roterer de polare molekylene av vann, fett og sukker i matvaren. Denne rotasjonen forårsaker friksjon som resulterer i varmegenerering. Denne prosessen kalles dielektrisk oppvarming. Eksitasjonen av mikrobølgeovnen er nesten jevn slik at maten varmes opp jevnt. Kokingen i mikrobølgeovnen er rask, effektiv og trygg.
MIKROBØLGE-OVN-DELER
Mikrobølgeovnen består av en høyspenningstransformator som fører energi inn i Magnetron, et Magnetron-kammer, Magnetron-kontrollenhet, en bølgeleder og kokekammeret. Energien i mikrobølgeovnen har en frekvens på 2,45 GHz med en bølgelengde på 12,24 cm. Mikrobølgeovnen forplantes som alternerende sykluser slik at de polare molekylene (den ene enden er positiv og den andre enden negativ) justerer seg i henhold til de alternerende syklusene. Denne selvjusteringen forårsaker rotasjon av de polare molekylene. De roterende polare molekylene treffer andre molekyler og setter dem i bevegelse. Mikrobølgeovnindusert oppvarming er mer effektiv hvis vevet har høyt vanninnhold siden det er gratis vannmolekyler å rotere. Fett, sukker, frossent vann osv. Viser mindre dielektrisk oppvarming på grunn av tilstedeværelsen av mindre frie vannmolekyler. Mikrobølgeovnen koker den ytre delen av maten først og deretter den indre delen som vanlig matlaging ved hjelp av en flamme.
Mikrobølgeovnens kokekammer er et Faraday-bur som forhindrer at mikrobølgeovnen lekker ut til miljøet. Ovnens glassdør hjelper deg med å se det indre av ovnen. Faraday-buret, så vel som døren, er godt beskyttet ved hjelp av ledende nett for å holde skjermingen. Perforeringene i masken er mindre i størrelse, slik at mikrobølgeovnen ikke kan rømme gjennom masken. Mikrobølgeovnens elektriske effektivitet er høy siden ovnen bare konverterer en del av elektrisk energi . En typisk ovn bruker 1100 elektrisk energi for å produsere 700 watt mikrobølgeenergi. De resterende 400 watt spres som varme i Magnetron. Ytterligere energi er nødvendig for å betjene andre komponenter i ovnen, som en lampe, dreieplatemotor for kjølevifte, etc.
Mikrobølgeovn bånd:
Mikrobølger finnes i den øvre enden av radiospekteret, men de er ofte forskjellige fra radiobølger basert på teknologien som bruker dem. Mikrobølger er delt inn i underbånd basert på bølgelengder som gir forskjellig informasjon. Frekvensbåndene til mikrobølger er som følger:
Mikrobølgeovnbånd
Mikrobølgeovnens frekvensbånd og deres frekvensområde
L-bånd:
L-bånd har frekvensområdet mellom 1 GHz og 2 GHz, og bølgelengden i det frie rommet er 15 cm til 30 cm. Disse bølgeformene brukes i navigasjoner, GSM-mobiltelefoner og i militære applikasjoner. De kan brukes til å måle jordfuktigheten i regnskogen.
S-bånd:
S-bånds mikrobølger har frekvensområdet mellom 2 GHz og 4 GHz og deres bølgelengdeområde er 7,5 cm til 15 cm. Disse bølgene kan brukes i navigasjonsfyrlys, optisk kommunikasjon og trådløse nettverk.
C-bånd:
C-båndbølger har området mellom 4 GHz og 8 GHz, og deres bølgelengde er mellom 3,75 cm og 7,5 cm. C-bånds mikrobølger trenger inn i kluter, støv, røyk, snø og regn for å avsløre jordoverflaten. Disse mikrobølgene kan brukes i langdistansetelekommunikasjon.
X-bånd:
Frekvensområdet for S-bånds mikrobølger er 8 GHz til 12 GHz med bølgelengden mellom 25 mm og 37,5 mm. Disse bølgene brukes i satellittkommunikasjon, bredbåndskommunikasjon, radarer, romkommunikasjon og amatørradiosignaler.
Radarapplikasjoner ved bruk av mikrobølger
Ku-Band:
Bølgemåler for måling i Ku-båndet
Disse bølgene opptar frekvensområdet mellom 12 GHz og 18 GHz og har bølgelengden mellom 16,7 mm og 25 mm. 'Ku' refererer til Quartz-under. Disse bølgene brukes i satellittkommunikasjon for å måle endringene i energien til mikrobølgepulsene, og de kan bestemme vindens hastighet og retning nær kystområder.
K-Band og Ka-Band:
Frekvensområdet for K-båndbølger mellom 18 GHz og 26,5 GHz. Disse bølgene har en bølgelengde mellom 11,3 mm og 16,7 mm. For Ka-båndet er frekvensområdet 26,5 GHz til 40 GHz, og de opptar bølgelengden mellom 5 mm og 11,3 mm. Disse bølgene brukes i satellittkommunikasjon, astronomiske observasjoner og radarer. Radarer i dette frekvensområdet gir kort rekkevidde, høy oppløsning og store datamengder ved fornyelseshastigheten.
V-bånd:
Dette båndet holder seg for høy demping. Radarapplikasjoner er begrenset for en kort rekke applikasjoner. Frekvensområdet for disse bølgene er 50 GHz til 75 GHz. Bølgelengden for disse mikrobølgene er mellom 4,0 mm og 6,0 mm. Det er noen flere bånd som U, E, W, F, D og P som har veldig høye frekvenser som brukes i flere applikasjoner.
Mikrobølge stråling og dens innvirkning på helse:
Stråling er en energi som kommer fra en kilde og beveger seg gjennom noe medium eller rom. Generelt vil RF-stråling produseres av flere enheter som TV- og radiosendere, induksjonsovner og dielektriske ovner. Mikrobølgeovnstråling vil produseres av radarenheter, antenner og mikrobølgeovner.
Mikrobølge strålingseffekt etter en telefonsamtale
På grunn av mikrobølgestrålingen kan kroppstemperaturen øke. Det er en høyere risiko for varmeskader med organer som har dårlig temperaturkontroll, for eksempel øynene. Siden strålingsenergi som absorberes av kroppen varierer med frekvensen, er det svært vanskelig å måle absorpsjonshastigheten.
5 Fordeler med å bruke mikrobølgeovnsteknologi:
- Det krever ingen kabeltilkobling.
- De kan ha store mengder informasjon på grunn av sine høye driftsfrekvenser.
- Vi har tilgang til flere kanaler.
- Rimelig kjøp av land: hvert tårn opptar et lite område.
- Høyfrekvente / korte bølgelengdesignaler krever en liten antenne.
5 ulemper:
- Demping av faste gjenstander: fugler, regn, snø og tåke.
- Det er mye dyrt å bygge lange tårn.
- Reflektert fra flate overflater som vann og metall.
- Diffraktert (delt) rundt faste gjenstander.
- Brytes av atmosfæren, og forårsaker dermed at bjelken projiseres vekk fra mottakeren.
Nå har du forstått begrepet mikrobølger og applikasjoner og effekter fra artikkelen ovenfor, så hvis du har spørsmål fra ovennevnte emne eller det elektriske og elektroniske prosjekter la kommentarfeltet nedenfor.
Fotokreditt:
