Микроталаси - основе, примена и ефекти

Микроталаси - основе, примена и ефекти

Шта су микроталаси?

Микроталаси се односе на електромагнетне зраке са фреквенцијама између 300МХз и 300ГХз у електромагнетном спектру. Микроталаси су мали у поређењу са таласима који се користе у радиодифузији. Њихов домет је између радио таласа и инфрацрвених таласа. Микроталаси путују у правим линијама и тропосфера ће на њих благо утицати. За путовање им није потребан медијум. Метали ће одражавати ове таласе. Неметали попут стакла и честица делимично су провидни за ове таласе.



Микроталаси су погодни за бежични пренос сигнала веће пропусне моћи. Микроталаси се најчешће користе у сателитским комуникацијама, радарским сигналима, телефонима и навигацијским апликацијама. Остале примене у којима се користе микроталаси су медицински третмани, материјали за сушење и у домаћинствима за припрему хране.


Практично се микроталасна техника удаљава од отпорника, кондензатора и индуктора који се користе са нижим фреквенцијама радио таласа. Уместо тога, теорија дистрибуираних и преносних линија је кориснија метода за пројектовање и анализу. Уместо отворених и коаксијалних водова који се користе на нижим фреквенцијама, користе се таласоводи. А груписани елементи и подешени кругови замењују се шупљинским резонаторима или резонантним линијама. Чак и на вишим фреквенцијама, где таласна дужина електромагнетних таласа постаје мала у поређењу са величином структура које се користе за њихову обраду, микроталасна пећ је постала најновија технологија и користе се методе оптике. Микроталасни извори велике снаге користе специјализоване вакуумске цеви за стварање микроталаса.





Примене и употреба микроталасне пећнице:

Најчешће апликације су у опсегу од 1 до 40 ГХз. Микроталаси су погодни за бежични пренос (бежични ЛАН протокол Ек-Блуетоотх) сигнала веће пропусности. Микроталаси се обично користе у радарским системима где радар користи микроталасно зрачење за откривање домета, удаљености и других карактеристика сензорских уређаја и мобилних широкопојасних апликација. Микроталасна технологија се користи у радију за емитовање и телекомуникацију преноса, јер су због мале таласне дужине високо усмерени таласи мањи и самим тим практичнији него што би били на дужим таласним дужинама (нижим фреквенцијама) пре увођења оптичког влакна. Микроталаси се обично користе у телефону за даљинску комуникацију.

Електромагнетног спектра

Електромагнетног спектра



Неколико других примена у којима се микроталаси користе за лечење микроталасно грејање се користи за сушење и очвршћавање производа, ау домаћинствима за припрему хране (микроталасне пећнице).

Примена микроталасне пећнице:

Микроталасна рерна се обично користи за кување без употребе воде. Висока енергија микроталасне пећнице ротира поларне молекуле воде, масти и шећера у храни. Ова ротација узрокује трење које резултира стварањем топлоте. Овај процес се назива диелектрично загревање. Побуда у микроталасној пећници је готово равномерна, тако да ће се храна равномерно загрејати. Кување у микроталасној пећници је брзо, ефикасно и сигурно.


ДИЈЕЛОВИ МИКРОТАЛОНА-ПЕЋИ

ДИЈЕЛОВИ МИКРОТАЛОНА-ПЕЋИ

Микроталасна пећница састоји се од високонапонског трансформатора који пропушта енергију у Магнетрон, Магнетрон комору, Магнетрон контролну јединицу, таласовод и комору за кување. Енергија у микроталасној пећници има фреквенцију од 2,45 ГХз са таласном дужином од 12,24 цм. Микроталас се шири као наизменични циклуси, тако да се поларни молекули (један крај позитиван, а други крај негативан) поравнавају према наизменичним циклусима. Ово самопоравнање узрокује ротацију поларних молекула. Ротирајући поларни молекули ударају у друге молекуле и покрећу их. Грејање изазвано микроталасном пећницом је ефикасније ако ткиво има висок садржај воде, јер постоје слободни молекули воде који се могу ротирати. Масти, шећери, смрзнута вода итд. Показују мање диелектрично загревање због присуства мање слободних молекула воде. Микроталасна пећ прво кува спољни део намирнице, а затим унутрашњи део слично обичном кувању помоћу пламена.

Комора за кување микроталасне пећнице је Фарадејев кавез који спречава да микроталасна пећница исцури у околину. Стаклена врата рерне помажу у погледу на унутрашњост рерне. Кавез Фарадаи, као и врата, добро су заштићени проводљивом мрежом да би се заштитио. Перфорације у мрежи су мање величине, тако да микроталасна пећница не може проћи кроз мрежу. Електрична ефикасност микроталасне пећнице је велика, јер пећница претвара само део електрична енергија . Типична рерна троши 1100 електричне енергије да би произвела 700 вати микроталасне енергије. Преосталих 400 вати се у Магнетрону одводи као топлота. Потребна је додатна енергија за рад других компонената пећнице попут лампе, мотора за окретање вентилатора, итд.

Микроталасне траке:

Микроталаси се налазе на вишем крају радио-спектра, али се обично разликују од радио-таласа заснованих на технологији која их користи. Микроталаси су подељени у подопсеге на основу њихових таласних дужина који пружају различите информације. Фреквенцијски опсези микроталаса су следећи:

Микроталасне траке

Микроталасне траке

Фреквентни опсези микроталаса и њихов опсег фреквенција

Фреквентни опсези микроталаса и њихов опсег фреквенција

Л-опсег:

Л опсези имају опсег фреквенција између 1 ГХз до 2 ГХз и њихова таласна дужина у слободном простору је 15 цм до 30 цм. Ови домети таласа користе се у навигацијама, ГСМ мобилним телефонима и у војним апликацијама. Помоћу њих се може мерити влажност земљишта кишних шума.

С-опсег:

Микроталаси опсега С имају фреквенцијски опсег између 2 ГХз до 4 ГХз, а њихов опсег таласних дужина је 7,5 цм до 15 цм. Ови таласи се могу користити у навигационим сигналима, оптичким комуникацијама и бежичним мрежама.

Ц-опсег:

Таласи опсега Ц имају опсег између 4 ГХз и 8 ГХз, а таласна дужина им је између 3,75 цм и 7,5 цм. Микроталаси с појасом Ц продиру у грудве, прашину, дим, снег и кишу да би открили површину земље. Ови микроталаси се могу користити у радио-телекомуникацијама на велике даљине.

Кс-Банд:

Фреквенцијски опсег за С-опсег микроталаса је 8 ГХз до 12 ГХз са таласном дужином између 25 мм и 37,5 мм. Ови таласи се користе у сателитским комуникацијама, широкопојасним комуникацијама, радарима, свемирским комуникацијама и аматерским радио сигналима.

Радарске апликације које користе микроталасе

Радарске апликације које користе микроталасе

Ку-Банд:

Ку банд

Таласометар за мерење у Ку опсегу

Ови таласи заузимају фреквенцијски опсег између 12 ГХз до 18 ГХз и имају таласну дужину између 16,7 мм до 25 мм. „Ку“ се односи на Куартз-ундер. Ови таласи се користе у сателитским комуникацијама за мерење промена енергије микроталасних импулса и могу одредити брзину и смер ветра у близини обалних подручја.

К-Банд и Ка-Банд:

Опсег фреквенција за таласе К опсега између 18 ГХз и 26,5 ГХз. Ови таласи имају таласну дужину између 11,3 мм и 16,7 мм. За Ка-опсег опсег фреквенција је од 26,5 ГХз до 40 ГХз и они заузимају таласну дужину између 5 мм и 11,3 мм. Ови таласи се користе у сателитским комуникацијама, астрономским посматрањима и радарима. Радари у овом фреквенцијском опсегу пружају краткорочни досег, високу резолуцију и велике количине података брзином обнављања.

В-опсег:

Овај опсег остаје са високим слабљењем. Радарске апликације су ограничене за кратак спектар примена. Фреквенцијски опсег ових таласа је од 50 ГХз до 75 ГХз. Таласна дужина ових микроталаса је између 4,0 мм и 6,0 мм. Постоје још неки опсези попут У, Е, В, Ф, Д и П који имају врло високе фреквенције који се користе у неколико апликација.

Микроталасно зрачење и његов утицај на здравље:

Зрачење је енергија која долази из извора и путује кроз неки медијум или простор. Генерално, РФ зрачење производиће неколико уређаја попут ТВ и радио предајника, индукционих грејача и диелектричних грејача. Микровално зрачење производиће радарски уређаји, антене и микроталасне пећнице.

Микроталасно зрачење и његов утицај на здравље

Ефекат микроталасног зрачења након телефонског позива

Ефекат микроталасног зрачења након телефонског позива

Због микроталасног зрачења може се повећати телесна температура. Постоји већи ризик од топлотног оштећења органа који имају лошу контролу температуре, попут сочива очију. Будући да енергија зрачења коју тело апсорбује варира у зависности од фреквенције, мерење брзине апсорпције је веома тешко.

5 Предности употребе микроталасне технологије:

  1. Не захтева кабловску везу.
  2. Они могу да преносе велике количине информација због својих високих радних фреквенција.
  3. Можемо приступити већем броју канала.
  4. Повољна куповина земљишта: свака кула заузима малу површину.
  5. За сигнале високе фреквенције / кратке таласне дужине потребна је мала антена.

5 недостатака:

  1. Умањење чврстим предметима: птице, киша, снег и магла.
  2. Много је скупо градити дугачке куле.
  3. Одражава се на равним површинама попут воде и метала.
  4. Дифрактован (подељен) око чврстих предмета.
  5. Преломљен атмосфером, због чега се зрак пројектује даље од пријемника.

Сада сте разумели појам микроталаса и апликација и ефекте из горњег чланка, па ако имате питања из горње теме или електричне и електронски пројекти оставите одељак коментара испод.

Фото кредит:

  • Микроталасне траке од гстатиц
  • Таласометар за мерење у Ку опсегу Би гстатиц
  • Ефекат микроталасног зрачења након телефонског позива Би викимедиа