Mis on mikrolaineahjud?
Mikrolained viitavad elektromagnetkiirtele, mille sagedus jääb vahemikku 300MHz kuni 300GHz elektromagnetilises spektris. Mikrolaineained on raadiosaates kasutatavate lainetega võrreldes väikesed. Nende leviala on raadiolainete ja infrapunalainete vahel. Mikrolained liiguvad sirgjooneliselt ja troposfäär mõjutab neid kergelt. Nad ei vaja reisimiseks mingit keskmist. Metallid kajastavad neid laineid. Mittemetallid nagu klaas ja osakesed on nende lainete jaoks osaliselt läbipaistvad.
Mikrolaineahjud sobivad signaalide traadita edastamine suurema ribalaiusega. Mikrolaineid kasutatakse kõige sagedamini satelliitsides, radarsignaalides, telefonides ja navigeerimisrakendustes. Muud kasutatavad mikrolaineahjud on meditsiinilised protseduurid, kuivatusmaterjalid ja majapidamises toidu valmistamiseks.
Praktiliselt kipub mikrolainetehnika eemalduma madalama sagedusega raadiolainetega kasutatavatest takistitest, kondensaatoritest ja induktiivpoolidest. Selle asemel on hajutatud ja ülekandeliini teooria kavandamiseks ja analüüsimiseks kasulikum meetod. Madalamatel sagedustel kasutatavate avatud traat- ja koaksiaalliinide asemel kasutavad lainejuhid. Ja tükeldatud elemendid ja häälestatud vooluahelad asendatakse õõnsuste resonaatorite või resonantsjoontega. Isegi kõrgematel sagedustel, kus elektromagnetlainete lainepikkus muutub väikeseks, võrreldes nende töötlemiseks kasutatud struktuuride suurusega, on mikrolaineahjust saanud uusim tehnoloogia ja kasutatakse optika meetodeid. Suure võimsusega mikrolaineallikad kasutavad mikrolainete genereerimiseks spetsiaalseid vaakumtorusid.
Mikrolaineahju rakendused ja kasutusalad:
Enamasti on rakendused vahemikus 1 kuni 40 GHz. Mikrolained sobivad traadita edastamiseks (traadita kohtvõrgu protokoll Ex- Bluetooth) suurema ribalaiusega signaalide jaoks. Mikrolaineahjusid kasutatakse tavaliselt radarisüsteemides, kus radar kasutab mikrolainekiirgust andurseadmete ja mobiilsete lairibarakenduste ulatuse, kauguse ja muude omaduste tuvastamiseks. Mikrolainetehnoloogiat kasutatakse raadios ringhäälingu ja edastuse telekommunikatsiooni jaoks, kuna nende väikese lainepikkuse tõttu on väga suunatud lained väiksemad ja seetõttu praktilisemad, kui need oleksid enne kiudoptilise ülekande kasutuselevõttu pikematel lainepikkustel (madalamad sagedused). Mikrolaineahjusid kasutatakse telefonis tavaliselt kaugsuhtlemiseks.
Elektromagnetiline spekter
Mitmed muud rakendused, kus kasutatavad mikrolaineahjud on meditsiinilised protseduurid, kasutatakse mikrolaineahju toodete kuivatamiseks ja kuivatamiseks ning majapidamistes toidu valmistamiseks (mikrolaineahjud).
Mikrolaineahju - mikrolaineahju rakendus:
Mikrolaineahju kasutatakse tavaliselt toiduvalmistamiseks ilma vett kasutamata. Mikrolaineahju kõrge energia pöörab toidu, vee, rasva ja suhkrute polaarmolekule. See pöörlemine põhjustab hõõrdumist, mille tulemuseks on soojuse teke. Seda protsessi nimetatakse dielektriliseks kuumutamiseks. Mikrolaineahjus on ergastus peaaegu ühtlane, nii et toit ühtlaselt soojeneb. Küpsetamine mikrolaineahjus on kiire, tõhus ja ohutu.
Mikrolaine-ahjuosad
Mikrolaineahi koosneb kõrgepingetrafost, mis juhib energiat Magnetronisse, Magnetroni kambrisse, Magnetroni juhtimisseadmesse, lainejuhti ja küpsetuskambrisse. Mikrolaineahjus on energia sagedus 2,45 GHz ja lainepikkus 12,24 cm. Mikrolaineahi levib vahelduvate tsüklitena nii, et polaarmolekulid (üks ots positiivne ja teine negatiivne) joonduvad vastavalt vahelduvatele tsüklitele. See enesejoondus põhjustab polaarmolekulide pöörlemist. Pöörlevad polaarmolekulid tabavad teisi molekule ja panevad need liikuma. Mikrolainetega indutseeritud kuumutamine on tõhusam, kui koes on kõrge veesisaldus, kuna pöörlemiseks on vabu veemolekule. Rasvad, suhkrud, külmunud vesi jne näitavad vähem vabade veemolekulide olemasolu tõttu dielektrilist kuumenemist. Mikrolaineahi küpsetab kõigepealt toidu välimise osa ja seejärel sisemise osa, mis sarnaneb tavalise leegiga küpsetamisega.
Mikrolaineahju küpsetuskamber on Faraday puur, mis takistab mikrolaineahju lekkimist keskkonda. Ahi klaasuks aitab vaadata ahju sisemust. Faraday puur, nagu ka uks, on varjestuse hoidmiseks juhtivvõrguga hästi kaitstud. Võrgusilmade perforatsioonide suurus on väiksem, nii et mikrolaineahi ei pääse läbi võrgusilma. Mikrolaineahju elektritõhusus on kõrge, kuna ahi muudab ainult osa ahjust elektrienergia . Tavaline ahi tarbib 1100 elektrienergiat 700 vati mikrolaineahju tootmiseks. Ülejäänud 400 vatti hajub magnetina magnetina. Ahi muude komponentide, näiteks lambi, jahutusventilaatori pöördlaua mootori, käitamiseks on vaja täiendavat energiat.
Mikrolaineahjud:
Mikrolaineid leidub raadiospektri kõrgemas otsas, kuid need erinevad tavaliselt neid kasutava tehnoloogia põhjal raadiolainetest. Mikrolained jagunevad alaribadeks nende lainepikkuste põhjal, mis annavad erinevat teavet. Mikrolainete sagedusribad on järgmised:
Mikrolaineahjud
Mikrolainete sagedusribad ja nende sagedusala
L-riba:
L-ribade sagedusvahemik on vahemikus 1 GHz kuni 2 GHz ja nende lainepikkus vabas ruumis on 15–30 cm. Neid lainealasid kasutatakse navigeerimisel, GSM-mobiiltelefonides ja sõjalistes rakendustes. Nende abil saab mõõta vihmametsade mulla niiskust.
S-riba:
S-ribaga mikrolainete sagedusvahemik on vahemikus 2 GHz kuni 4 GHz ja nende lainepikkuste vahemik on 7,5–15 cm. Neid laineid saab kasutada navigatsioonimajakades, optilises sides ja traadita võrkudes.
C-riba:
C-ribalainete vahemik on 4 GHz kuni 8 GHz ja nende lainepikkus on 3,75–7,5 cm. C-ribaga mikrolaineahjud tungivad läbi punnide, tolmu, suitsu, lume ja vihma, et paljastada maakera pind. Neid mikrolaineaineid saab kasutada kaugsides raadiosidetes.
X-riba:
S-sagedusribaga mikrolainete sagedusvahemik on 8 GHz kuni 12 GHz ja lainepikkus vahemikus 25 mm kuni 37,5 mm. Neid laineid kasutatakse satelliitsides, lairibasides, radarites, kosmosesides ja amatöörraadiosignaalides.
Mikrolaineahjusid kasutavad radarirakendused
Ku-Band:
Lainemõõtur Ku-ribas mõõtmiseks
Need lained hõivavad sagedusvahemikku 12 GHz kuni 18 GHz ja nende lainepikkus on 16,7 mm kuni 25 mm. “Ku” viitab kvarts-alusele. Neid laineid kasutatakse satelliitsides mikrolaineahju impulsside energia muutuste mõõtmiseks ning nad saavad määrata tuule kiiruse ja suuna rannikualade lähedal.
K-bänd ja Ka-bänd:
K-ribalainete sagedusvahemik vahemikus 18 GHz kuni 26,5 GHz. Nende lainete lainepikkus on vahemikus 11,3 mm kuni 16,7 mm. Ka-riba sagedusala on 26,5 GHz kuni 40 GHz ja nad hõivavad lainepikkust vahemikus 5 mm kuni 11,3 mm. Neid laineid kasutatakse satelliitsides, astronoomilistes vaatlustes ja radarites. Selles sagedusvahemikus asuvad radarid tagavad lühikese, suure eraldusvõimega ja suure hulga andmete uuendamise kiirusega.
V-bänd:
See bänd püsib kõrge sumbumise jaoks. Radarirakendusi on piiratud lühikeste rakenduste jaoks. Nende lainete sagedusvahemik on 50–75 GHz. Nende mikrolainete lainepikkus on vahemikus 4,0 mm kuni 6,0 mm. On veel mõned bändid nagu U, E, W, F, D ja P, millel on väga kõrged sagedused ja mida kasutatakse mitmes rakenduses.
Mikrolainekiirgus ja selle mõju tervisele:
Kiirgus on energia, mis tuleb allikast ja liigub läbi mingi keskkonna või ruumi. Üldiselt tekitavad raadiosagedust mitmed seadmed, näiteks teleri- ja raadiosaatjad, induktsioonkuumutid ja dielektrilised kütteseadmed. Mikrolainekiirgust toodavad radarseadmed, nõudeantennid ja mikrolaineahjud.
Mikrolainekiirgusefekt pärast telefonikõnet
Mikrolainekiirguse tõttu võib kehatemperatuur tõusta. Kehva temperatuuri reguleerimisega elundite, näiteks silmaläätse puhul on suurem kuumakahjustuste oht. Kuna keha neelduv kiirgusenergia varieerub sõltuvalt sagedusest, on neeldumiskiiruse mõõtmine väga keeruline.
5 Mikrolainetehnika kasutamise eelised:
- See ei vaja kaabliühendust.
- Nende kõrge töösageduse tõttu on neil võimalik kanda suures koguses teavet.
- Me pääseme juurde arvule kanalitele.
- Odav maaost: iga torn võtab väikese ala.
- Kõrgsageduslikud / lühikese lainepikkusega signaalid vajavad väikest antenni.
5 puudused:
- Summutamine tahkete esemete poolt: linnud, vihm, lumi ja udu.
- Pikkade tornide ehitamine on palju kulukas.
- Peegeldub lamedatelt pindadelt nagu vesi ja metall.
- Tahkete objektide ümber hajutatud (lõhenenud).
- Murdub atmosfäärist, põhjustades seega kiire vastuvõtjast eemale.
Nüüd olete mõistnud mikrolainete mõistet ning rakendusi ja efekte ülaltoodud artiklist, nii et kui teil on ülaltoodud teemast või elektri- ja elektroonilised projektid lahkuge allpool olevast kommentaaride jaotisest.
Foto krediit:
- Mikrolaineahelad By gstaatiline
- Lainemõõtur Ku sagedusribal mõõtmiseks gstaatiline
- Mikrolainekiirgusefekt pärast telefonikõnet Autor wikimedia
