مایکروویو (ریزموج)

ریز موج ها امواج رادیویی با طول موج هایی به بزرگی یک متر تا طول موج هایی به کوچکی یک میلیمتر را در بر می گیرند.به عبارت دیگر بازه فرکانسی بین ۳۰۰ MHz تا ۳۰۰ GHz را میپوشانند. به امواج الکترومغناطیسی با طول موج کمتر از امواج رادیویی و بیشتر از امواج فروسرخ، ریزموجگفته می‌شود. چنین به نظر می رسد که طول موج ماکروویو با توجه به نام آن، امواجی در طیف طول موج کمتر از یک میلی متر باشند و طول موج ریزموج‌ها تقریباً بین ۱ میلی‌متر (متناظر با بسامد ۳۰۰ گیگاهرتز) تا ۳۰ سانتیمتر (متناظر با بسامد ۱ گیگاهرتز) است.البته بر روی این مرزهای این تعریف، اتفاق نظر نیست و برخی آن را از ۰٫۳ میلی‌متر در نظر می‌گیرند

مایکروویو نوعی از امواج الکترومغناطیسی است که در واقع امواجی رادیویی با فرکانس بسیار بالا هستند. هر چه فرکانس تشعشع بالاتر رود، طول موج آن کمتر می‌شود و به همین علت به آن < مایکروویو > یعنی امواج کوتاه می‌گویند. اشعه مادون قرمز و ماوراء بنفش و X هم از امواج الکترومغناطیسی هستند اما طول موج آنها حتی از امواج مایکروویو هم کوتاه‌تر است .

این امواج ممکن است در برخورد با یک ماده ، منعکس، منتشر یا جذب شود. مواد فلزی این امواج را کاملا منعکس می‌کنند. اغلب مواد غیرفلزی مثل شیشه و پلاستیک امواج را از خود عبور می‌دهند و موادی که جاری آب هستند مانند غذاها و حتی انسان، انرژی این امواج را جذب می‌کنند. اگر سرعت جذب انرژی یک ماده بیش از سرعت از دست دادن آن باشد، دمای آن ماده بالا می‌رود.

برای اینکه بتوانید تصمیم بگیرید از این امواج استفاده بکنید یا نه بهتر است مطالب زیر را بخوانید:

کاربردهای مایکروویو

مایکروویو در جامعه امروز ما کاربردهای فراوانی دارد. گستره وسیع این کاربردها ، امور مخابرات رادار ،‌ تحقیقات فیزیکی ، داروسازی ، اندازه گیریهای صنعتی ، حرارت دادن و خشک کردن محصولات غذایی و کشاورزی و حتی پختن غذا را در بر می گیرد.

یک از مزایای مهم امواج مایکروویو در مخابرات ، پهنای باند وسیع آن است. بنابر نظریه مخابرات مقدار اطلاعاتی که می توان انتقال داد مستقیما با پهنای باند موجود متناسب است. از طرفی برای برقراری یک ارتباط خوب بین دو نقطه سیگنال باید دقیقا متمرکز و سپس به سوی آنتن گیرنده هدف گیری می شود. لذا با توجه به اینکه فرکانسهای مایکروویو این قابلیت را دارند ، برای ارتباط نقطه به نقطه بی سیم ایده آلند. جالب است بدانیم که پخش برنامه های رادیو و تلویزیون بر اساس تمرکزامواج نبوده بلکه بر این اساس که سیگنال رادیویی در یک ناحیه حتی الامکان وسیع انتشار یابد به همین دلیل فرکانسهای پخش امواج AM و FM و تلویزیون از گستره مایکروویو بسیار پائین ترند.

با ترکیبی از ماهواره ها و ارتباط نقطه به نقطه مایکروویو می توان به برقراری ارتباط بین قاره ها دست یافت. مثلا یک سیگنال تلویزیونی را می توان از طریق یک آنتن زمینی از اروپا با یک ماهواره انتقال داد. این ماهواره سیگنال را دریافت و تقویت کرده دوباره به یک آنتن بزرگ گیرنده مثلا در شرق آمریکا می فرستد در واقع ماهواره مانند یک ایستگاه تکرار کننده با دکلی به ارتفاع ۵۰۰ مایل عمل می کند. چون نویز مربوط به جو بویژه در گستره ۳Ghz تا ۶Ghz ناچیز است اکثر سیستمهای مخابرات ماهواره ای در این باند فرکانس کار می کنند.

طیف مایکروویو باند وسیعی از فرکانسها را در برمی گیرد که از آن در انتقال اطلاعاتی بخوبی استفاده می شود. بنابر نظریه مخابرات مقدار اطلاعاتی که می توان انتقال داد مستقیما با پهنای باند موجود متناسب است.

بنابراین طیف مایکروویو نسبت به باندهای رادیویی و تلویزیونی کانالهای مخابراتی بیشتر را می تواند در خود جای دهد با نیاز فزاینده به انتقال اطلاعات مخابرات مایکروویو نیز در جامعه ما هرروز رواج بیشتری می یابد.

کاربرد عمده دیگر مایکروویو در سیستمهای رادار است. این سیستمها در ردیابی هواپیماها هدایت موشکهای ماورای صوت ، مشاهده و ردگیری توده های هوا و کنترل ترافیک پرواز در فرودگاهها استفاده می شود. رادار همچنین در آژیرهای دزدگیر ، درب بازکن گاراژ ، و آشکارسازهای سرعت که مورد استفاده پلیس است بکار می رود.

قابلیت تمرکز دقیق در موج منتشر شده همان ویژگی است که استفاده از مایکروویو را در رادار تا این حد سودمند می سازد مثلا رادار فرودگاه باید بتواند هواپیماهای مختلف را در صفحه نمایش ترافیک تشخیص دهد.

بنابراین پرتو رادار باید چنان باریک باشد که اگر متوجه یک هواپیما شود سیگنال دریافتی نشان دهنده وموج منعکس شده از همان هواپیما باشد و نه از هواپیمای دیگری که بعنوان مثال ۱۵ درجه دورتر پرواز می کند. این قدرت تفکیک زاویه ای برای سیگنالهای منعکس شده مستلزم یک پرتو باریک و در نتیجه استفاده از فرکانسهای مایکروویو است. همچنین با استفاده از تمرکز دقیق مایکروویو در رادار یک هواپیما میتوان نقشه یک ناحیه وسیع از زمین را تهیه کرد. این مطلب هم استفاده نظامی دارد و هم غیر نظامی.

از خواص گرمایی مایکروویو می توان در گستره وسیعی از کاربردهای تجاری و صنعتی که مورد استفاده است اشاره کرد.

اجاق مایکروویو مثال آشنایی در این زمینه است ، در اجاقهای معمولی غذا بوسیله اشعه فروسرخ گرم می شود. از آنجا که عمق نفوذ مواد غذایی در فرکانسهای مربوط به فرو سرخ کم است گرما توسط سطح ماده جذب می شود.

این گرما از طریق هدایت که فرایند نسبتا هسته ای است به داخل ماده غذایی منتقل می شود. بنابراین چندساعت طول می کشد تا وسط یک تکه گوشت متوسط بخوبی پخته شود، در این مدت هوای داخل اجاق کاملا داغ است. در مقایسه با آن ، هوای داخل یک اجاق مایکروویو خنک می ماند. چرا که هوا در فرکانسهای مایکروویو برای اکثر مواد غذایی در حدود ابعاد آنهاست.

تمام حجم مواد غذایی در اثر تابش مایکروویو مستقیما و بطور یکنواخت گرم می شود در نتیجه مدت پخت غذا با مایکروویو در حدود یک دهم زمان لازم برای اجاقهای معمولی است. از خواص گرمایی مایکروویو در خشک کردن لباسها ، خشک کردن چیپس ، کاغذ ، دانه های قهوه و مشابه آنها استفاده می شود.

هم اکنون در بسیاری از بیمارستانها و آزمایشگاهها از تکنولوژی مایکروویو در کاربردهای پزشکی و با استفاده از تابش گرمای مایکروویو بر روی یاخته های بدخیم به عنوان روشی برای درمان سرطان تحت بررسی است.

عرصه تحقیقاتی دیگری که از سیگنالها و روشهای مایکروویو بهره می گیرند نجوم رادیویی است دو بخش تحقیقاتی دیگر که از روشهای مایکروویو بهره می برند علم مواد و فیزیک ذرات پرانرژی اند. از امواج مایکروویو در اندازه گیریها و کنترل صنعتی نیز به منظور اندازه گیری ضخامت صفحات فلزی در نوردهای غلطکی اندازه گیری قطر سیم در موقع کشش ، اندازه گیری ضخامت صفحات دی الکتریک ، اندازه گیری میزان رطوبت در صنعت کاغذ و نساجی و اندازه گیری میزان رطوبت در مایعات و غیره استفاده می شود. با وجود آنکه روشهای گوناگونی از کاربرد امواج مایکروویو بیان شد اما باز هم تلاش مهندسان مایکروویو در کاربرد روشهایی نهفته است که هنوز ناشناخته اند.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.