۱. اصول مایکروویو
۴. ویژگی‌های اصلی
مایکروویوها امواج الکترومغناطیسی هستند که با طول موج کوتاه‌ترشان مشخص می‌شوند. خواص اساسی آنها، کاربرد و رفتارشان را در سیستم‌های مختلف تعیین می‌کند:
- آنها انرژی الکترومغناطیسی ساطع می‌کنند.
- آنها در یک خط مستقیم حرکت می‌کنند و توسط یونوسفر منعکس نمی‌شوند.
- آنها توسط سطوح رسانا منعکس می‌شوند.
- آنها در فواصل کوتاه‌تر مستعد تضعیف هستند.
- جریان‌های مایکروویو می‌توانند از طریق یک لایه نازک از کابل جریان پیدا کنند، پدیده‌ای که به عنوان ... شناخته می‌شود. اثر پوست.
1.2. مزایا و معایب
| مزایای | معایب |
| پهنای باند بیشتر: پشتیبانی از انتقال اطلاعات بیشتر، ایده‌آل برای ارتباطات نقطه به نقطه. | هزینه بالای تجهیزات: هزینه‌های نصب و اجزای آن قابل توجه است. |
| بهره آنتن بالاتر: ارسال و دریافت سیگنال متمرکزتر امکان‌پذیر است. | اجزای حجیم: تجهیزات می‌توانند سنگین باشند و به فضای قابل توجهی نیاز داشته باشند. |
| افزایش نرخ داده: نتیجه مستقیم پهنای باند بیشتر موجود. | تداخل الکترومغناطیسی: مستعد تداخل از منابع دیگر است. |
| اندازه آنتن کاهش یافته: فرکانس‌های بالاتر امکان استفاده از آنتن‌های کوچک‌تر و فشرده‌تر را فراهم می‌کنند. | تغییر خواص دی‌الکتریک: خواص می‌توانند با نوسانات دما تغییر کنند. |
| مصرف کم برق: سیگنال‌های فرکانس بالاتر به توان کمتری نیاز دارند. | ناکارآمدی ذاتی توان: تبدیل انرژی الکتریکی می‌تواند ناکارآمد باشد. |
| کاهش محوشدگی: انتشار در خط دید، اثرات محو شدن سیگنال را به حداقل می‌رساند. | |
| بازتاب مؤثر رادار: ناحیه بازتاب خوبی برای سیستم‌های راداری فراهم می‌کند. | |
| ارتباطات با ظرفیت بالا: امکان برقراری ارتباطات ماهواره‌ای و زمینی با ظرفیت بالا را فراهم می‌کند. | |
| کوچک سازی: می‌توان اجزای مایکروویو مینیاتوری و کم‌هزینه‌ای را توسعه داد. | |
| کاربرد طیف: طیف گسترده‌ای از کاربردها را در تمام محدوده‌های فرکانسی موجود ارائه می‌دهد. |
1.3. برنامه های کاربردی کلیدی
مایکروویوها طیف وسیعی از کاربردها را در زمینه‌های مختلف دارند.
| دسته بندی | برنامه های خاص |
| ارتباطات بی سیم | تلفن راه دور، بلوتوث، وایمکس، پخش در فضای باز، ماهواره پخش مستقیم (DBS)، سیستم‌های ارتباط شخصی (PCS)، شبکه‌های بی‌سیم محلی (WLAN)، سیستم‌های جلوگیری از برخورد خودرو. |
| الکترونیک | سوئیچ‌های سریع و بدون لرزش، شیفت‌دهنده‌های فاز، تولید HF، عناصر تنظیم، سیستم‌های اندازه‌گیری متقابل الکترونیکی (ECM/ECCM)، سیستم‌های طیف گسترده. |
| مصارف تجاری | دزدگیر، درب بازکن گاراژ، سرعت سنج پلیس، شناسایی بدون تماس، تلفن همراه، پیجر، تلویزیون ماهواره‌ای، آشکارسازهای حرکتی. |
| جهت یابی | سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS) و سایر سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی. |
| نظامی و رادار | تشخیص برد/سرعت هدف، سونار، کنترل ترافیک هوایی، پیش‌بینی آب و هوا، ناوبری کشتی، مین‌روبی، اجرای محدودیت سرعت. |
| پژوهش | رزونانس‌های اتمی و هسته‌ای |
| نجوم رادیویی | علامت‌گذاری تابش زمینه مایکروویو کیهانی، تشخیص امواج و تابش‌های قدرتمند در جهان. |
| صنایع غذایی | اجاق‌های مایکروویو، فرآوری مواد غذایی (پیش گرم کردن، کباب کردن، خشک کردن)، تنظیم رطوبت. |
| مصارف صنعتی | ولکانیزه کردن لاستیک، شیمی تجزیه، فرآوری سرامیک، استریل کردن داروها، انتقال نیرو، حفر تونل، شکستن سنگ/بتن، روشنایی RF، راکتورهای همجوشی، سیستم‌های دفع فعال. |
| پردازش نیمه هادی | اچینگ یون واکنشی، رسوب بخار شیمیایی. |
| طیف سنجی | طیف‌سنجی رزونانس پارامغناطیس الکترون (EPR/ESR) برای مطالعه الکترون‌های جفت نشده و رادیکال‌های آزاد. |
| برنامه های پزشکی | نظارت بر ضربان قلب، تشخیص آب ریه، تشخیص تومور، هایپرترمی منطقه‌ای، آنژیوپلاستی، توموگرافی مایکروویو و تصویربرداری آکوستیک. |