مایکروویو (Microwave) یا ریز موج:
همان طور که می دانید، امواج مایکروویو یا امواج ریز موج ماهیتی الکترومغناطیسی دارند. به عبارت دیگر امواج مذکور از میدان های الکتریکی و مغناطیسی متغیر با زمان عمود بر یکدیگر ساخته شده اند.
امواج مایکروویو همانند دیگر امواج الکترومغناطیسی به راحتی با معادلات انتگرالی یا دیفرانسیلی ماکسول تحلیل و بررسی می شوند.
امواج مایکروویو در انتهای ناحیه امواج رادیویی در طیف الکترومغناطیسی قرار داشته که در شکل و جدول زیر نشان داده شده است.
شکل (2): طیف الکترومغناطیسی از فرکانس های پایین در ناحیه رادیویی شروع و تا فرکانس های بالا در امواج گاما گسترش می یابد. امواج رادیویی فرکانس بالا به امواج مایکروویو یا ریز موج موسوم هستند.
همان طور که در مقدمه مقاله بیان شد، امواج مذکور امواجی با محدوده فرکانسی 300 مگاهرتز (طول موج 1 متر) تا 300 گیگاهرتز (طول موج 1 میلی متر) هستند. این ناحیه فرکانسی شامل دو باند UHF و EHF در فرکانس های رادیویی است.
لازم به ذکر است که ناحیه فرکانسی مذکور به عنوان یک استاندارد در جهان برای معرفی امواج مایکروویو یا امواج ریز موج مطرح نبوده و مراجع مختلف ناحیه های متفاوتی را معرفی می کنند.
به عنوان مثال برخی مراجع فرکانس های 1 گیگاهرتز تا 100 گیگاهرتز را امواج مایکروویو به حساب می آورند.
نکته ای که در اینجا حائز اهمیت بوده، این است که همه تعریف های موج مایکروویو (Microwave)، شامل باند فرکانسی (3GHz∼30GHz) یعنی باند SHF می شوند.
جدا از تعاریف فوق، فرکانس های امواج مایکروویو یا ریز موج، غالباً بر اساس استاندارد های سازمان IEEE برای کاربردهای راداری تعریف می شوند.
باند های فرکانسی راداری IEEE در شکل زیر نشان داده شده اند. جهت آشنایی بیشتر با ساختار رادارها به مقاله «رادار (Radar) — به زبان ساده» مراجعه فرمایید.
شکل (3): باند های فرکانسی یا طول موجی امواج مایکروویو رادار. باند های فرکانسی را غالباً بر اساس استاندارد IEEE بیان می کنند. رادارهایی که در فرکانس های اپتیکی کار می کنند، به لیدار معروف هستند.
دقت داشته باشید که پیشوند Micro (مایکرو یا میکرو) در کلمه Microwave به این معنی نیست که امواج مذکور دارای طول موج هایی در مرتبه میکرون (10−6m) هستند.
همان طور که در شکل (2) نیز مشخص است، این امواج دارای محدوده طول موجی 1 میلی متر تا 1 متر هستند. انتخاب پیشوند Micro شاید بیشتر جنبه تاریخی داشته و صرفاً بیانگر کمتر بودن طول موج نسبت به امواج رادیویی (ناحیه VHF به پایین) است.
امواج مایکروویو یا ریز موج بین دو ناحیه رادیویی و مادون قرمز دور (Far Infrared) قرار دارند. البته بعد از امواج مایکروویو، امواج میلی متری (Millimetre Waves) و تراهرتز (Terahertz) قبل از ناحیه مادون قرمز دور قرار دارند.
همان طور که در مقاله «امواج رادیویی» دیدیم، امواج رادیویی می توانند از سه طریق زیر در فضای آزاد منتشر شوند:
اما امواج رادیویی فرکانس بالا یا مایکروویو تنها به صورت (Line of Sight) منتشر می شوند.
شکل (4): 3 روش کلی انتشار امواج رادیویی. امواج مایکروویو تنها به صورت انتشار در خط مستقیم (Line of Sight) مورد استفاده قرار می گیرند.
لازم به ذکر است که امواج مایکروویو (فرکانس بالا - انتهای باند) توسط لایه های مختلف جو جذب می شوند که این امر باعث محدودیت در انتشار آن ها و ارتباطات مایکروویو می شود.
امواج مایکروویو کاربردهای بسیار زیادی در حوزه های مختلف نظیر ارتباطات مستقیم Point to Point، شبکه های بی سیم و موبایل 4G\5G، رادار، طیف سنجی، اجاق مایکروویو و … دارند.
یکی از روش های تولید امواج مایکروویو با فرکانس بالا، استفاده از روش گسیل القایی (تحریکی) در قالب میزرها است. میزر (MASER) از حروف اول عبارت "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation" نتیجه شده و به معنی تابش میکروویو تقویت شده حاصل از گسیل القایی است.
به طور مثال، نمونه اولیه میزر آمونیاک، می توانست امواج مایکروویو را در فرکانس 24 گیگاهرتز تولید کند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
