Mikrodalgalar nedir?
Mikrodalgalar, elektromanyetik spektrumda 300MHz ile 300GHz arasındaki frekanslara sahip elektromanyetik ışınları ifade eder. Mikrodalgalar, radyo yayıncılığında kullanılan dalgalara kıyasla küçüktür. Menzilleri radyo dalgaları ile kızılötesi dalgaların arasındadır. Mikrodalgalar düz çizgiler halinde hareket eder ve troposferden hafifçe etkilenirler. Seyahat etmek için herhangi bir araca ihtiyaç duymazlar. Metaller bu dalgaları yansıtacak. Cam ve parçacıklar gibi ametaller bu dalgalara kısmen şeffaftır.
Mikrodalgalar aşağıdakiler için uygundur: sinyallerin kablosuz iletimi daha büyük bant genişliğine sahip olmak. Mikrodalgalar en çok uydu iletişiminde, radar sinyallerinde, telefonlarda ve navigasyon uygulamalarında kullanılır. Mikrodalgaların kullanıldığı diğer uygulamalar tıbbi tedaviler, kurutma malzemeleri ve evlerde yiyecek hazırlamak için kullanılır.
Pratik olarak bir mikrodalga tekniği, düşük frekanslı radyo dalgaları ile kullanılan dirençlerden, kapasitörlerden ve indüktörlerden uzaklaşma eğilimindedir. Bunun yerine, dağıtılmış ve iletim hattı teorisi, tasarım ve analiz için daha kullanışlı bir yöntemdir. Daha düşük frekanslarda kullanılan açık telli ve koaksiyel hatlar yerine dalga kılavuzları kullanılıyor. Ve topaklanmış elemanlar ve ayarlanmış devreler, boşluklu rezonatörler veya rezonans hatları ile değiştirilir. Elektromanyetik dalgaların dalga boyunun, onları işlemek için kullanılan yapıların boyutlarına göre küçüldüğü daha yüksek frekanslarda bile, mikrodalga en son teknoloji haline geldi ve optik yöntemler kullanılıyor. Yüksek güçlü mikrodalga kaynakları, mikrodalgalar oluşturmak için özel vakum tüpleri kullanır.
Mikrodalga Uygulama ve Kullanım Alanları:
En yaygın uygulamalar 1 ila 40 GHz aralığındadır. Mikrodalgalar, daha yüksek bant genişliğine sahip kablosuz iletim (kablosuz LAN protokolü Ex-Bluetooth) sinyalleri için uygundur. Mikrodalgalar, radarın, algılama cihazlarının ve mobil geniş bant uygulamalarının menzilini, mesafesini ve diğer özelliklerini tespit etmek için mikrodalga radyasyonu kullandığı radar sistemlerinde yaygın olarak kullanılır. Mikrodalga teknolojisi, radyoda iletim yayın ve telekomünikasyonunda kullanılır çünkü küçük dalga boyları nedeniyle, oldukça yönlü dalgalar daha küçüktür ve bu nedenle Fiber optik iletimin başlatılmasından önce daha uzun dalga boylarında (daha düşük frekanslar) olacaklarından daha pratiktir. Mikrodalgalar genellikle telefonda uzun mesafeli iletişim için kullanılır.
Elektromanyetik spektrum
Mikrodalgaların tıbbi tedaviler olduğu diğer bazı uygulamalar, ürünlerin kurutulması ve sertleştirilmesi için ve evlerde yiyeceklerin hazırlanması için (mikrodalga fırınlar) mikrodalga ısıtma kullanılır.
Mikrodalga-mikrodalga fırın uygulaması:
Mikrodalga Fırın, genellikle su kullanmadan yemek pişirmek için kullanılır. Mikrodalganın yüksek enerjisi, gıda maddesinin kutupsal su, yağ ve şeker moleküllerini döndürür. Bu dönüş, ısı oluşumuna neden olan sürtünmeye neden olur. Bu işleme Dielektrik ısıtma denir. Mikrodalgadan gelen uyarı neredeyse tekdüzedir, böylece yiyecek eşit bir şekilde ısınır. Mikrodalga fırında pişirme hızlı, verimli ve güvenlidir.
MİKRODALGA FIRIN PARÇALARI
Mikrodalga fırın, Magnetron, bir Magnetron odası, Magnetron kontrol ünitesi, bir dalga kılavuzu ve pişirme odasına enerji ileten bir yüksek voltaj transformatöründen oluşur. Mikrodalga fırının içindeki enerji, 12,24 cm dalga boyunda 2,45 GHz frekansa sahiptir. Mikrodalga dönüşümlü döngüler olarak yayılır, böylece polar moleküller (bir uç pozitif ve diğer uç negatif) kendilerini değişen döngülere göre hizalar. Bu kendi kendine hizalanma, polar moleküllerin dönmesine neden olur. Dönen polar moleküller diğer moleküllere çarpar ve onları harekete geçirir. Mikrodalga kaynaklı ısıtma, doku yüksek su içeriğine sahipse, dönecek serbest su molekülleri olduğundan daha etkilidir. Yağlar, şekerler, Donmuş su vb., Daha az serbest su molekülü bulunduğundan daha az dielektrik ısınma gösterir. Mikrodalga, önce yiyeceğin dış kısmını, ardından iç kısmını normal pişirmeye benzer şekilde alevle pişirir.
Mikrodalga fırının pişirme haznesi, mikrodalganın ortama sızmasını önleyen bir Faraday kafesidir. Fırının cam kapısı, fırının içini görmeye yardımcı olur. Faraday kafesi ve kapı, korumayı korumak için iletken ağ kullanılarak iyi korunur. Ağdaki deliklerin boyutu daha küçüktür, bu nedenle mikrodalga, ağdan kaçamaz. Mikrodalga fırının elektrik verimi yüksektir, çünkü fırın fırının sadece bir kısmını dönüştürür. elektrik enerjisi . Tipik bir fırın, 700 watt mikrodalga enerjisi üretmek için 1100 elektrik enerjisi tüketir. Kalan 400 watt Magnetron'da ısı olarak dağıtılır. Fırının lamba, soğutma fanı döner tabla motoru vb. Gibi diğer bileşenlerini çalıştırmak için ek enerji gerekir.
Mikrodalga Bantları:
Mikrodalgalar, radyo spektrumunun üst ucunda bulunur, ancak bunları kullanan teknolojiye bağlı olarak genellikle radyo dalgalarından farklıdırlar. Mikrodalgalar, farklı bilgiler sağlayan dalga boylarına göre alt bantlara ayrılır. Mikrodalgaların frekans bantları aşağıdaki gibidir:
Mikrodalga Bantları
Mikrodalga frekans bantları ve frekans aralıkları
L-bandı:
L bantları 1 GHz ila 2 GHz frekans aralığına sahiptir ve boş alandaki dalga boyları 15 cm ila 30 cm'dir. Bu dalga aralıkları, navigasyonlarda, GSM cep telefonlarında ve askeri uygulamalarda kullanılır. Yağmur ormanlarının toprak nemini ölçmek için kullanılabilirler.
S-bandı:
S-bantlı mikrodalgalar, 2 GHz ila 4 GHz frekans aralığına sahiptir ve dalga boyu aralığı 7,5 cm ila 15 cm'dir. Bu dalgalar navigasyon işaretlerinde, optik iletişimlerde ve kablosuz ağlarda kullanılabilir.
C-bandı:
C bandı dalgaları 4 GHz ile 8 GHz arasında ve dalga boyları 3.75 cm ile 7.5 cm arasındadır. C bandı mikrodalgalar toprak yüzeyini ortaya çıkarmak için keseklere, toza, dumana, kar ve yağmura nüfuz eder. Bu mikrodalgalar, uzun mesafeli telsiz telekomünikasyonunda kullanılabilir.
X-bandı:
S-bantlı mikrodalgalar için frekans aralığı, 25 mm ila 37,5 mm dalga boyuna sahip 8 GHz ila 12 GHz'dir. Bu dalgalar uydu iletişimlerinde, geniş bant iletişimlerinde, radarlarda, uzay iletişimlerinde ve amatör radyo sinyallerinde kullanılır.
Mikrodalgalar kullanan radar uygulamaları
Ku-Bandı:
Ku bandında ölçüm için dalga ölçer
Bu dalgalar, 12 GHz ile 18 GHz arasındaki frekans aralığını işgal etmekte ve 16,7 mm ile 25 mm arasında dalga boyuna sahiptir. 'Ku' Quartz-under anlamına gelir. Bu dalgalar, mikrodalga darbelerinin enerjisindeki değişiklikleri ölçmek için uydu iletişiminde kullanılır ve kıyı bölgelerine yakın rüzgarın hızını ve yönünü belirleyebilirler.
K-Band ve Ka-Band:
K bandı dalgaları için frekans aralığı 18 GHz ile 26,5 GHz arasındadır. Bu dalgaların dalga boyu 11,3 mm ile 16,7 mm arasındadır. Ka-bandı için frekans aralığı 26,5 GHz ila 40 GHz arasındadır ve dalga boyunu 5 mm ila 11,3 mm arasındadır. Bu dalgalar uydu haberleşmesinde, astronomik gözlemlerde ve radarlarda kullanılır. Bu frekans aralığındaki radarlar, yenileme hızında kısa menzilli, yüksek çözünürlüklü ve yüksek miktarda veri sağlar.
V-Bandı:
Bu bant, yüksek zayıflama için kalır. Radar uygulamaları, kısa bir uygulama aralığı için sınırlıdır. Bu dalgaların frekans aralığı 50 GHz ila 75 GHz'dir. Bu mikrodalgalar için dalga boyu 4.0 mm ila 6.0 mm arasındadır. Birçok uygulamada kullanılan çok yüksek frekanslara sahip U, E, W, F, D ve P gibi daha fazla bant vardır.
Mikrodalga Radyasyonu ve Sağlık Üzerindeki Etkisi:
Radyasyon, bir kaynaktan gelen ve bir ortamdan veya uzaydan geçen bir enerjidir. Genel olarak, RF radyasyonu, TV ve Radyo vericileri, indüksiyonlu ısıtıcılar ve dielektrik ısıtıcılar gibi çeşitli cihazlar tarafından üretilecektir. Mikrodalga radyasyonu, radar cihazları, çanak antenler ve mikrodalga fırınlar tarafından üretilecektir.
Bir telefon görüşmesinden sonra mikrodalga radyasyon etkisi
Mikrodalga radyasyonu nedeniyle vücut ısısı artabilir. Göz merceği gibi zayıf ısı kontrolüne sahip organlarda daha yüksek ısı hasarı riski vardır. Vücut tarafından absorbe edilen radyasyon enerjisi frekansa göre değiştiği için absorpsiyon oranını ölçmek çok zordur.
5 Mikrodalga teknolojisini kullanmanın avantajları:
- Herhangi bir kablo bağlantısı gerektirmez.
- Yüksek çalışma frekansları sayesinde yüksek miktarda bilgi taşıyabilirler.
- Daha fazla sayıda kanala erişebiliriz.
- Düşük maliyetli arazi satın alımı: her kule küçük bir alanı kaplar.
- Yüksek frekanslı / kısa dalga boylu sinyaller küçük bir anten gerektirir.
5 Dezavantajlar:
- Katı nesnelerle zayıflama: kuşlar, yağmur, kar ve sis.
- Uzun kuleler inşa etmek çok pahalıdır.
- Su ve metal gibi düz yüzeylerden yansır.
- Katı nesnelerin etrafında kırılmış (bölünmüş).
- Atmosfer tarafından kırılarak, ışının alıcıdan uzağa yansıtılmasına neden olur.
Şimdi, yukarıdaki makaleden mikrodalgalar ve uygulamalar kavramını ve etkilerini anladınız, bu nedenle yukarıdaki konuyla ilgili herhangi bir sorunuz varsa veya elektronik projeler aşağıdaki yorumlar bölümünü bırakın.
Fotoğraf kredisi:
