مایکروویو مخفف "فرکانس های فوق العاده بالا" است. بسیاری فکر خواهند کرد که این چیزی پیچیده از رشته فیزیک و ریاضیات مبهم است و این به آنها مربوط نمی شود. با این حال، همه چیز کاملا متفاوت است. دستگاه‌های مایکروویو مدت‌هاست که وارد زندگی ما شده‌اند و در همه جا یافت می‌شوند. اما آن چیست؟
باند UHF
تفسیر مایکروویو - فرکانس‌های فوق‌العاده پرتوهای الکترومغناطیسی، که در طیف بین فرکانس فرکانس‌های مادون قرمز دور و فرکانس‌های فوق‌العاده قرار دارند. طول موج این محدوده از سی سانتی متر تا یک میلی متر است. به همین دلیل است که امواج مایکروویو را گاهی امواج سانتی متری و دسی متری می نامند. در ادبیات فنی خارجی، تفسیر مایکروویو محدوده مایکروویو است. این بدان معناست که طول موج ها در مقایسه با امواج پخشی که در حد چند صد متر هستند بسیار کوتاه هستند.
خواص مایکروویو
از نظر طول، این نوع موج بین تابش نور و سیگنال های رادیویی حد واسط است و بنابراین ویژگی های هر دو نوع را دارد. مثلاً مثل نور، این امواجدر یک مسیر مستقیم منتشر می شوند و تقریباً توسط تمام اجسام کم و بیش جامد پوشیده شده اند. مشابه تابش نور، امواج مایکروویو می توانند متمرکز شوند، منعکس شوند و به شکل پرتو منتشر شوند. علیرغم این واقعیت که رمزگشایی مایکروویو بر برد "فوق العاده" متمرکز است، بسیاری از آنتن ها و دستگاه های رادار نسخه کمی بزرگ شده از آینه ها، لنزها و سایر عناصر نوری هستند.
نسل
از آنجایی که تشعشعات مایکروویو شبیه امواج رادیویی است، با روش های مشابه تولید می شود. رمزگشایی امواج مایکروویو مستلزم اعمال نظریه کلاسیک امواج رادیویی در آن است، اما با توجه به افزایش برد، می توان کارایی استفاده از آن را افزایش داد. به عنوان مثال، تنها یک پرتو می تواند تا هزار مکالمه تلفنی را به طور همزمان "حمل کند". شباهت بین امواج مایکروویو و نور، که در افزایش چگالی اطلاعات حمل شده بیان می شود، برای فناوری رادار مفید است.
استفاده از فرکانس های مایکروویو در رادار
امواج با دامنه سانتی متر و دسی متر در طول جنگ جهانی دوم موضوع مورد توجه قرار گرفت. در آن زمان نیاز به ابزاری موثر و ابتکاری برای تشخیص وجود داشت. سپس امواج مایکروویو برای استفاده در رادار مورد بررسی قرار گرفت. نکته اصلی این است که پالس های شدید و کوتاه به فضا پرتاب می شوند و سپس برخی از این پرتوها پس از بازگشت از اجسام دور مورد نظر ثبت می شوند.
استفاده از فرکانس های مایکروویو در حوزه ارتباطات
همانطور که قبلاً گفتیم، رمزگشایی امواج مایکروویو فرکانس‌های بسیار بالا است. مهندسان و تکنسین ها تصمیم گرفتند از این امواج رادیویی در ارتباطات استفاده کنند. در همه کشورها از خطوط ارتباطی تجاری مبتنی بر انتقال امواج با باند بالا به طور فعال استفاده می شود. چنین سیگنال های رادیویی در امتداد منحنی سطح زمین نیستند، بلکه در یک خط مستقیم، از طریق ایستگاه های ارتباطی رله که در ارتفاعات در فواصل حدود پنجاه کیلومتری قرار دارند، حرکت می کنند.
انتقال به مقدار زیادی الکتریسیته نیاز ندارد، زیرا امواج مایکروویو اجازه دریافت و انتقال با جهت محدود را می دهند و همچنین قبل از ارسال مجدد در ایستگاه ها توسط تقویت کننده های الکترونیکی تقویت می شوند. سیستم آنتن ها، دکل ها، فرستنده ها و گیرنده ها گران به نظر می رسد، اما همه اینها با ظرفیت اطلاعاتی چنین کانال های ارتباطی جواب می دهد.
استفاده از فرکانس های مایکروویو در زمینه ارتباطات ماهواره ای
سیستمی از برج‌های رادیویی برای انتقال سیگنال‌های مایکروویو در فواصل طولانی فقط در خشکی وجود دارد. برای مذاکرات بین قاره ای از ماهواره های مصنوعی استفاده می شود که در مدار زمین ثابت هستند و به عنوان تکرار کننده عمل می کنند. هر ماهواره چندین هزار کانال ارتباطی با کیفیت بالا را برای ارسال همزمان سیگنال های تلویزیون و تلفن در اختیار مشتریان خود قرار می دهد.
عملیات حرارتی محصولات
اولین تلاش برای استفاده از مایکروویو برای فرآوری مواد غذایی بازخوردهای مثبت و حتی تحسین برانگیزی دریافت کرد. مایکروفر در حال حاضر هم در خانه و هم در صنایع غذایی بزرگ استفاده می شود. تولید شده توسط الکترونیکلامپ های پرقدرت انرژی را در حجم کمی متمرکز می کنند که امکان پردازش حرارتی محصولات را به روشی تمیز، فشرده و بی صدا فراهم می کند.
فر مایکروویو توکار بیشترین کاربرد را در خانه دارد و می توان آن را در بسیاری از آشپزخانه ها پیدا کرد. همچنین در تمام مکان هایی که نیاز به گرم کردن سریع و آماده کردن ظروف است از این گونه وسایل خانگی استفاده می شود. برای مثال، یک اجاق مایکروویو با گریل، برای هر رستورانی که به خود احترام می‌گذارد، ضروری است.
منابع اصلی تشعشع
پیشرفت در استفاده از امواج مایکروویو با دستگاه‌های خلاء مانند کلیسترون و مگنترون مرتبط است که قادر به تولید مقدار زیادی انرژی با فرکانس بالا هستند. استفاده از مگنترون بر اساس اصل تشدید کننده حفره است که دیواره های آن اندوکتانس و فضای بین دیواره ها ظرفیت مدار تشدید است. ابعاد این عنصر با توجه به فرکانس مایکروویو تشدید مورد نیاز انتخاب می شود که با نسبت های مورد نظر بین ظرفیت خازنی و اندوکتانس مطابقت دارد.
پس رمزگشایی مایکروویو - فرکانس های فوق العاده بالا. اندازه ژنراتور مستقیماً بر قدرت چنین تابشی تأثیر می گذارد. مگنترون های کوچک برای فرکانس های بالا آنقدر کوچک هستند که توان آنها نمی تواند به مقادیر لازم برسد. مشکل نیز در استفاده از آهنرباهای سنگین است. در کلیسترون، تا حدی حل شده است، زیرا این دستگاه الکترووکیوم نیازی به میدان خارجی ندارد.
