Mikrofale
Z Wikipedii
Mikrofale to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o długości fali pomiędzy podczerwienią i falami ultrakrótkimi, zaliczane są do fal radiowych, przyjęto że odpowiada im zakres 1mm-30cm (częstotliwość 300-1 GHz). W elektronice stosowanie sygnałów o częstotliwościach mikrofalowych oznacza, że rozmiary urządzenia (w najprostszym przypadku falowodu) są zbliżone do długości fali przenoszonego sygnału i opis obwodu przy pomocy elementów o stałych skupionych nie jest wystarczająco dokładny.
Istnienie fal elektromagnetycznych, którymi są też mikrofale, przewidział jako wniosek z równań odkrytych przez siebie James Clerk Maxwell w 1864 roku. Pierwsze doświadczenia, przeprowadzone przez H Hertza, pokazujące istnienie fal elektromagnetycznych wysyłały i odbierały fale w zakresie UHF zaliczanym do mikrofal. Rozwój techniki i teorii mikrofal wystąpił dopiero w latach 30. XX w okresie prac nad radarami.
Ziemska atmosfera pochłania całkowicie promieniowanie mikrofalowe o częstotliwości powyżej 300 GHz, stając się dla niego znów przezroczysta w tzw. oknie optycznym.
[edytuj] Zastosowania
- kuchenka mikrofalowa używa magnetronu do wytwarzania fal o częstotliwości ok 2,45 GHz, co pozwala na gotowanie jedzenia; taka częstotliwość promieniowania działa na cząsteczki wody, które zaczynają drgać wytwarzając przez to ciepło.
- maser to urządzenie podobne do lasera, tyle że działa w zakresie mikrofalowym
- mikrofale pozwalają na transmisję danych do satelitów, gdyż nie są pochłaniane przez atmosferę
- radar również posługuje się tym promieniowaniem
- telefony komórkowe standardu GSM pracują w częstotliwościach 870-960 MHz oraz 1710-1880 MHz
- system globalnego pozycjonowania (GPS) wykorzystuje fale o częstotliwości 1575 MHz
- bezprzewodowe sieci komputerowe (WLAN) jak np. IEEE 802.11 albo bluetooth używają mikrofal w zakresie 2,4 GHz bądź 5 GHz (w przypadku 802.11a)
- transmisja danych w telewizji kablowej odbywa się w tym samym zakresie, tyle że medium jest kabel, a nie powietrze
- w nowoczesnych komputerach, jeśli procesor taktowany jest sygnałem rzędu 1 GHz lub większym
- reaktor mikrofalowy używany w chemii do przeprowadzania reakcji w warunkach naświetlania mikrofalami.
Większość zastosowań opiera się na zakresie fal od 1 do 40 GHz.
Zakresy mikrofalowe definiuje się jako:
| Symbol | Zakres częstotliwości |
|---|---|
| L Band | 1 – 2 GHz |
| S Band | 2 – 4 GHz |
| C Band | 4 – 8 GHz |
| X Band | 8 – 12 GHz |
| Ku | 12 – 18 GHz |
| K Band | 18 – 26 GHz |
| Ka | 26 – 40 GHz |
| Z Band | 299,9 – 300 GHz |
Według nowego podziału:
| Symbol | Zakres częstotliwości |
|---|---|
| A | poniżej 250 MHz |
| B | 250-500 MHz |
| C | 500-1000 MHz |
| D | 1 – 2 GHz |
| E | 2 – 3 GHz |
| F | 3 – 4 GHz |
| G | 4 – 6 GHz |
| H | 6 – 8 GHz |
| I | 8 – 10 GHz |
| J | 10 – 20 GHz |
| K | 20 – 40 GHz |
| L | 40 – 60 GHz |
| M | 60 – 100 GHz |
Postacie związane z badaniem i wykorzystywaniem mikrofal: Michael Faraday, James Maxwell, Heinrich Hertz, Guglielmo Marconi, Samuel Morse, Lord Kelvin, Oliver Heaviside, Lord Raleigh, Oliver Lodge.
[edytuj] Linki zewnętrzne
[edytuj] Zobacz też
| Widmo elektromagnetyczne (od najmniejszej do największej długości fali) |
|
| Gamma | Roentgena | Ultrafiolet | Widzialne | Podczerwień | Mikrofale | Radiowe | |
| Widmo optyczne: | Fiolet | Niebieski | Zielony | Żółty | Pomarańczowy | Czerwony |
|---|---|
| Pasmo mikrofalowe: | Pasmo W | Pasmo V | Pasmo K: Pasmo Ka, Pasmo Ku | Pasmo X | Pasmo C | Pasmo S | Pasmo L |
| Pasmo radiowe: | EHF | SHF | UHF | VHF | HF | MF | LF | VLF | ULF | SLF | ELF |
