Gelombang Mikro - Asas, Aplikasi dan Kesan

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Apakah gelombang mikro?

Gelombang mikro merujuk kepada sinar elektromagnetik dengan frekuensi antara 300MHz dan 300GHz dalam spektrum elektromagnetik. Gelombang mikro kecil jika dibandingkan dengan gelombang yang digunakan dalam penyiaran radio. Jangkauan mereka berada di antara gelombang radio dan gelombang inframerah. Gelombang mikro bergerak dalam garis lurus dan mereka akan dipengaruhi oleh troposfera dengan ringan. Mereka tidak memerlukan medium untuk melancong. Logam akan memantulkan gelombang ini. Bukan logam seperti kaca dan zarah sebahagiannya telus terhadap gelombang ini.

Gelombang mikro sesuai untuk penghantaran isyarat tanpa wayar mempunyai lebar jalur yang lebih besar. Gelombang mikro paling sering digunakan dalam komunikasi satelit, isyarat radar, telefon, dan aplikasi navigasi. Aplikasi lain di mana gelombang mikro yang digunakan adalah rawatan perubatan, bahan pengeringan, dan isi rumah untuk penyediaan makanan.




Secara praktiknya teknik gelombang mikro cenderung menjauh dari perintang, kapasitor, dan induktor yang digunakan dengan gelombang radio frekuensi rendah. Sebaliknya, teori aliran dan penghantaran adalah kaedah yang lebih berguna untuk reka bentuk dan analisis. Daripada garis wayar terbuka dan sepaksi yang digunakan pada frekuensi yang lebih rendah, panduan gelombang menggunakan. Dan unsur-unsur lumpuh dan litar yang diselaraskan digantikan oleh resonator rongga atau garis resonan. Walaupun pada frekuensi yang lebih tinggi, di mana panjang gelombang gelombang elektromagnetik menjadi kecil jika dibandingkan dengan ukuran struktur yang digunakan untuk memprosesnya, gelombang mikro telah menjadi teknologi terbaru, dan kaedah optik digunakan. Sumber gelombang mikro berkuasa tinggi menggunakan tiub vakum khusus untuk menghasilkan gelombang mikro.

Aplikasi dan Penggunaan Gelombang Mikro:

Sebilangan besar aplikasi biasa berada dalam lingkungan 1 hingga 40 GHz. Gelombang mikro sesuai untuk isyarat penghantaran tanpa wayar (protokol LAN tanpa wayar Ex- Bluetooth) yang mempunyai lebar jalur yang lebih tinggi. Gelombang mikro biasanya digunakan dalam sistem radar di mana radar menggunakan radiasi gelombang mikro untuk mengesan jarak, jarak, dan ciri lain dari alat penginderaan dan aplikasi jalur lebar bergerak. Teknologi gelombang mikro digunakan di radio untuk penyiaran dan telekomunikasi transmisi kerana kerana panjang gelombang yang kecil, gelombang arah yang sangat kecil dan oleh itu lebih praktikal daripada pada panjang gelombang yang lebih panjang (frekuensi yang lebih rendah) sebelum pengenalan transmisi Fiber optik. Gelombang mikro biasanya digunakan di telefon untuk komunikasi jarak jauh.



Spektrum elektromagnetik

Spektrum elektromagnetik

Beberapa aplikasi lain di mana gelombang mikro yang digunakan adalah rawatan perubatan pemanasan gelombang mikro digunakan untuk pengeringan dan menyembuhkan produk, dan di rumah tangga untuk penyediaan makanan (ketuhar gelombang mikro).

Aplikasi ketuhar gelombang mikro - ketuhar gelombang mikro:

Ketuhar gelombang mikro biasanya digunakan untuk tujuan memasak tanpa menggunakan air. Tenaga tinggi gelombang mikro memutar molekul polar air, lemak, dan gula bahan makanan. Putaran ini menyebabkan geseran yang mengakibatkan penjanaan haba. Proses ini dipanggil pemanasan Dielektrik. Pengujaan oleh gelombang mikro hampir sama sehingga makanan akan menjadi panas secara seragam. Masakan di dalam ketuhar gelombang mikro cepat, cekap, dan selamat.


BAHAGIAN MICROWAVE-OVEN

BAHAGIAN MICROWAVE-OVEN

Ketuhar gelombang mikro terdiri daripada transformer voltan tinggi yang mengalirkan tenaga ke Magnetron, ruang Magnetron, unit kawalan Magnetron, pandu gelombang, dan ruang memasak. Tenaga dalam ketuhar gelombang mikro mempunyai frekuensi 2.45 GHz dengan panjang gelombang 12.24 cm. Gelombang Mikro membiak sebagai kitaran bergantian sehingga molekul polar (satu hujung positif dan ujung negatif lainnya) menjajarkan diri mengikut kitaran berselang-seli. Penjajaran diri ini menyebabkan putaran molekul polar. Molekul polar berputar memukul molekul lain dan menjadikannya bergerak. Pemanasan yang disebabkan oleh gelombang mikro lebih berkesan jika tisu mempunyai kandungan air yang tinggi kerana terdapat molekul air bebas untuk berputar. Lemak, gula, air beku, dan lain-lain menunjukkan pemanasan dielektrik kurang kerana adanya molekul air yang kurang bebas. Ketuhar gelombang mikro memasak bahagian luar makanan terlebih dahulu dan kemudian bahagian dalamnya serupa dengan memasak biasa menggunakan api.

Ruang memasak ketuhar gelombang mikro adalah sangkar Faraday yang menghalang gelombang mikro keluar dari persekitaran. Pintu kaca ketuhar membantu melihat bahagian dalam ketuhar. Kandang Faraday, serta pintu, dilindungi dengan baik menggunakan mesh konduktif untuk menjaga pelindung. Ukuran perforasi pada mesh lebih kecil sehingga gelombang mikro tidak dapat melarikan diri melalui mesh. Kecekapan elektrik ketuhar gelombang mikro tinggi kerana ketuhar hanya menukar sebahagian daripada tenaga elektrik . Ketuhar khas menggunakan 1100 tenaga elektrik untuk menghasilkan 700 watt tenaga gelombang mikro. 400 watt selebihnya hilang sebagai haba di Magnetron. Tenaga tambahan diperlukan untuk mengendalikan komponen ketuhar lain seperti lampu, motor putar kipas penyejuk, dll.

Jalur gelombang mikro:

Gelombang mikro terdapat di hujung spektrum radio yang lebih tinggi, tetapi biasanya berbeza dengan gelombang radio berdasarkan teknologi yang menggunakannya. Gelombang mikro dibahagikan kepada sub-band berdasarkan panjang gelombang mereka yang memberikan maklumat yang berbeza. Jalur frekuensi gelombang mikro adalah seperti berikut:

Jalur Gelombang Mikro

Jalur Gelombang Mikro

Jalur frekuensi gelombang mikro dan julat frekuensi mereka

Jalur frekuensi gelombang mikro dan julat frekuensi mereka

L-Band:

Jalur L mempunyai julat frekuensi antara 1 GHz hingga 2 GHz dan panjang gelombang mereka di ruang bebas adalah 15cm hingga 30cm. Julat gelombang ini digunakan dalam navigasi, telefon bimbit GSM, dan dalam aplikasi ketenteraan. Mereka dapat digunakan untuk mengukur kelembapan tanah hutan hujan.

S-Band:

Gelombang mikro S-band mempunyai julat frekuensi antara 2 GHz hingga 4 GHz dan julat panjang gelombang mereka ialah 7.5cm hingga 15 cm. Gelombang ini dapat digunakan dalam suar navigasi, komunikasi optik, dan rangkaian tanpa wayar.

Jalur C:

Gelombang pita C mempunyai julat antara 4 GHz hingga 8 GHz dan panjang gelombang mereka antara 3,75 cm hingga 7,5 cm. Gelombang mikro band C menembusi gumpalan, debu, asap, salji, dan hujan untuk menampakkan permukaan bumi. Gelombang mikro ini boleh digunakan dalam telekomunikasi radio jarak jauh.

Jalur X:

Julat frekuensi gelombang mikro S-band adalah 8 GHz hingga 12 GHz yang mempunyai panjang gelombang antara 25 mm hingga 37.5 mm. Gelombang ini digunakan dalam komunikasi satelit, komunikasi jalur lebar, radar, komunikasi ruang angkasa, dan isyarat radio amatur.

Aplikasi radar menggunakan gelombang mikro

Aplikasi radar menggunakan gelombang mikro

Ku-Band:

Ku band

Meter gelombang untuk mengukur di band Ku

Gelombang ini menempati jarak frekuensi antara 12 GHz hingga 18 GHz dan mempunyai panjang gelombang antara 16.7 mm hingga 25 mm. 'Ku' merujuk kepada Quartz-under. Gelombang ini digunakan dalam komunikasi satelit untuk mengukur perubahan tenaga denyut gelombang mikro dan mereka dapat menentukan kelajuan dan arah angin dekat kawasan pesisir.

K-Band dan Ka-Band:

Julat frekuensi untuk gelombang pita K antara 18 GHz hingga 26.5 GHz. Gelombang ini mempunyai panjang gelombang antara 11.3 mm hingga 16.7 mm. Untuk pita Ka julat frekuensi adalah 26.5 GHz hingga 40 GHz dan mereka menempati panjang gelombang antara 5 mm hingga 11.3 mm. Gelombang ini digunakan dalam komunikasi satelit, pemerhatian astronomi, dan radar. Radar dalam julat frekuensi ini memberikan data jarak pendek, resolusi tinggi, dan jumlah tinggi pada kadar pembaharuan.

Jalur V:

Jalur ini kekal lemah. Aplikasi radar terhad untuk aplikasi pendek. Julat frekuensi untuk gelombang ini adalah 50 GHz hingga 75 GHz. Panjang gelombang gelombang mikro ini antara 4.0 mm hingga 6.0 mm. Terdapat beberapa lagi jalur seperti U, E, W, F, D, dan P yang mempunyai frekuensi yang sangat tinggi yang digunakan dalam beberapa aplikasi.

Sinaran gelombang mikro dan Kesannya terhadap Kesihatan:

Sinaran adalah tenaga yang berasal dari sumber dan bergerak melalui beberapa medium atau ruang. Secara amnya, sinaran RF akan dihasilkan oleh beberapa peranti seperti pemancar TV dan Radio, pemanas induksi, dan pemanas dielektrik. Sinaran gelombang mikro akan dihasilkan oleh alat radar, antena pinggan mangkuk, dan ketuhar gelombang mikro.

Sinaran gelombang mikro dan Kesannya terhadap Kesihatan

Kesan radiasi gelombang mikro selepas panggilan telefon

Kesan radiasi gelombang mikro selepas panggilan telefon

Oleh kerana radiasi gelombang mikro, suhu badan mungkin meningkat. Terdapat risiko kerosakan haba yang lebih tinggi pada organ yang mempunyai kawalan suhu yang buruk, seperti lensa mata. Oleh kerana tenaga radiasi yang diserap oleh tubuh berbeza dengan frekuensi, mengukur kadar penyerapan sangat sukar.

5 Kelebihan menggunakan teknologi Gelombang Mikro:

  1. Ia tidak memerlukan sambungan kabel.
  2. Mereka dapat membawa sejumlah besar maklumat kerana frekuensi operasi yang tinggi.
  3. Kami dapat mengakses lebih banyak saluran.
  4. Pembelian tanah kos rendah: setiap menara menempati kawasan kecil.
  5. Isyarat panjang gelombang frekuensi tinggi / pendek memerlukan antena kecil.

5 Kekurangan:

  1. Pelemahan oleh objek padat: burung, hujan, salji, dan kabut.
  2. Membangun menara panjang sangat mahal.
  3. Dipantulkan dari permukaan rata seperti air dan logam.
  4. Terpecah (berpecah) di sekeliling objek padat.
  5. Dibiaskan oleh suasana, sehingga menyebabkan pancaran diproyeksikan jauh dari penerima.

Sekarang anda telah memahami konsep gelombang mikro dan aplikasi serta kesan dari artikel di atas jadi jika anda mempunyai pertanyaan dari topik di atas atau elektrikal dan projek elektronik tinggalkan bahagian komen di bawah.

Kredit Foto:

  • Jalur Gelombang Mikro Oleh gstatik
  • Meter gelombang untuk mengukur di band Ku Oleh gstatik
  • Kesan radiasi gelombang mikro selepas panggilan telefon Oleh wikimedia