Mikrobangų radiacija yra tam tikros rūšies elektromagnetinė radiacija. priešdėlis "Mikrobangos" mikrobangose nereiškia, kad mikrobangos turi mikrometrų bangos ilgį, o greičiau palyginti su tradicinėmis radijo bangomis, mikrobangų bangų ilgis yra labai mažas (nuo 1 mm iki 100 000 km) bangos ilgiai). Elektromagnetiniame spektre mikrobangos patenka tarp infraraudonųjų spindulių ir radijo bangų.
Dažniai
Mikrobangų spinduliuotė turi dažnis nuo 300 MHz iki 300 GHz (radijo inžinerijoje nuo 1 GHz iki 100 GHz) arba a bangos ilgio nuo 0,1 cm iki 100 cm. Asortimentą sudaro SHF (ypač aukšto dažnio), UHF (ypač aukšto dažnio) ir EHF (ypač aukšto dažnio ar milimetro bangos) radijo juostos.
Nors žemesnio dažnio radijo bangos gali sekti Žemės kontūrus ir atšokti nuo jo sluoksnių atmosferą, mikrobangos keliauja tik žvilgsnio linija, paprastai ribojamos su 30–40 mylių atstumu nuo Žemės paviršius. Kita svarbi mikrobangų spinduliuotės savybė yra ta, kad ją sugeria drėgmė. Reiškinys vadinamas lietus išnyks įvyksta aukščiausiame mikrobangų juostos gale. Praėjus 100 GHz, kitos atmosferoje esančios dujos sugeria energiją, todėl mikrobangų diapazono oras tampa nepermatomas, nors ir permatomas
matomas ir infraraudonųjų spindulių regione.Juostų pavadinimai
Kadangi mikrobangų spinduliuotė apima tokį platų bangų ilgio / dažnio diapazoną, ji yra padalinta į IEEE, NATO, ES ar kitas radaro juostų žymėjimo sritis:
| Juostos paskyrimas | Dažnis | Bangos ilgis | Panaudojimas |
| L juosta | Nuo 1 iki 2 GHz | 15 - 30 cm | mėgėjų radijas, mobilieji telefonai, GPS, telemetrija |
| S juosta | Nuo 2 iki 4 GHz | 7,5 - 15 cm | radijo astronomija, orų radaras, mikrobangų krosnelės, „Bluetooth“, kai kurie ryšio palydovai, radijo mėgėjas, mobilieji telefonai |
| C juosta | Nuo 4 iki 8 GHz | Nuo 3,75 iki 7,5 cm | tolimųjų radijo imtuvų |
| X juosta | Nuo 8 iki 12 GHz | Nuo 25 iki 37,5 mm | palydoviniai ryšiai, antžeminis plačiajuostis ryšys, kosminės komunikacijos, mėgėjų radijas, spektroskopija |
| Ku juosta | 12–18 GHz | Nuo 16,7 iki 25 mm | palydoviniai ryšiai, spektroskopija |
| K juosta | Nuo 18 iki 26,5 GHz | Nuo 11,3 iki 16,7 mm | palydoviniai ryšiai, spektroskopija, automobilių radarai, astronomija |
| Ka juosta | Nuo 26,5 iki 40 GHz | Nuo 5,0 iki 11,3 mm | palydoviniai ryšiai, spektroskopija |
| Q juosta | Nuo 33 iki 50 GHz | Nuo 6,0 iki 9,0 mm | automobilių radaras, molekulinės sukimosi spektroskopija, antžeminis mikrobangų ryšys, radijo astronomija, palydovinis ryšys |
| U grupė | Nuo 40 iki 60 GHz | Nuo 5,0 iki 7,5 mm | |
| V juosta | Nuo 50 iki 75 GHz | Nuo 4,0 iki 6,0 mm | molekulinės sukimosi spektroskopija, milimetrinių bangų tyrimai |
| W juosta | 75–100 GHz | Nuo 2,7 iki 4,0 mm | radaro taikymas ir sekimas, automobilių radarai, palydovinis ryšys |
| F juosta | 90–140 GHz | Nuo 2,1 iki 3,3 mm | SHF, radijo astronomija, dauguma radarų, palydovinė televizija, belaidis LAN |
| D juosta | 110–170 GHz | 1,8 - 2,7 mm | EHF, mikrobangų relės, energetiniai ginklai, milimetrinių bangų skeneriai, nuotolinis stebėjimas, mėgėjų radijas, radijo astronomija |
Panaudojimas
Mikrobangų krosnelės daugiausia naudojamos ryšių palaikymui, jos apima analoginį ir skaitmeninį balso, duomenų ir vaizdo perdavimus. Jie taip pat naudojami radarams („RAdio Detection and Ranging“) orų sekimui, radarų greičio pistoletams ir oro eismo valdymui. Radijo teleskopai naudokite dideles indų antenas atstumams, žemėlapio paviršiams ir tirkite radijo signalus iš planetų, ūkų, žvaigždžių ir galaktikų. Mikrobangų krosnelės yra naudojamos šilumai energijai perduoti, norint šildyti maistą ir kitas medžiagas.
Šaltiniai
Kosminė mikrobangų krosnelė fono radiacija yra natūralus mikrobangų šaltinis. Radiacija tiriama siekiant padėti mokslininkams suprasti didįjį sprogimą. Žvaigždės, įskaitant Saulę, yra natūralūs mikrobangų šaltiniai. Tinkamomis sąlygomis atomai ir molekulės gali skleisti mikrobangas. Žmogaus sukurtus mikrobangų šaltinius sudaro mikrobangų krosnelės, maserai, grandinės, ryšių perdavimo bokštai ir radaras.
Mikrobangų krosnims gaminti gali būti naudojami kietojo kūno įtaisai arba specialūs vakuuminiai vamzdeliai. Kietojo kūno įtaisų pavyzdžiai yra maserai (iš esmės lazeriai, kur šviesa yra mikrobangų diapazone), Gunn diodai, lauko efekto tranzistoriai ir IMPATT diodai. Vakuuminių vamzdžių generatoriai nukreipia į elektromagnetinius laukus elektronai tankio moduliuotu režimu, kai elektronų grupės praeina per prietaisą, o ne srautą. Šie prietaisai apima klystroną, girotroną ir magnetroną.
Poveikis sveikatai
Mikrobangų spinduliuotė vadinama "radiacija"todėl, kad spinduliuoja į išorę, o ne todėl, kad yra arba radioaktyvus, arba jonizuojantis. Nežinoma, kad žemas mikrobangų spinduliuotės poveikis sveikatai yra neigiamas. Tačiau kai kurie tyrimai rodo, kad ilgalaikis poveikis gali būti kancerogenas.
Mikrobangų krosnelė gali sukelti kataraktą, nes dielektrinis denatūra denatūruoja baltymus akies lęšyje ir paverčia juos pieniškais. Nors visi audiniai yra linkę įkaisti, akis yra ypač pažeidžiama, nes joje nėra kraujagyslių, galinčių pakeisti temperatūrą. Mikrobangų spinduliuotė yra susijusi su mikrobangų klausos efektas, kuriame mikrobangų krosnelė skleidžia garsus ir paspaudimus. Tai sukelia šiluminis išsiplėtimas vidinėje ausyje.
Mikrobangų krosnelės nudegimai gali įvykti giliau esančiuose audiniuose, ne tik paviršiuje, nes mikrobangos lengviau absorbuojamos audiniuose, kuriuose yra daug vandens. Tačiau mažesnis apšvitos laipsnis sukuria šilumą be nudegimų. Šis efektas gali būti naudojamas įvairiais tikslais. JAV kariuomenė naudoja milimetro bangas, kad atstumtų tikslinius asmenis nuo nemalonaus karščio. Kitas pavyzdys - 1955 m. Jamesas Lovelockas reanimavo sušaldytas žiurkes naudodamas mikrobangų diatermiją.
Nuoroda
- Andjus, R.K.; Lovelockas, J. E. (1955). "Žiurkių reanimacija nuo 0 iki 1 ° C kūno temperatūros mikrobangų diatermija". Fiziologijos žurnalas. 128 (3): 541–546.