En mikrobølge er en elektromagnetisk bølge med en meget kort bølgelængde, mellem 0,039 tommer (1 millimeter) og 1 fod (30 centimeter). Inden for det elektromagnetiske spektrum befinder mikrobølger sig mellem radiobølger og kortere infrarøde bølger. Deres korte bølgelængder gør mikrobølger ideelle til brug i radio- og tv-udsendelser. De kan transmittere på en lang række frekvenser uden at forårsage signalinterferens eller overlapning.
Mikrobølgeteknologien blev udviklet under Anden Verdenskrig (1939-45) i forbindelse med hemmelig militær radarforskning. I dag anvendes mikrobølger primært i mikrobølgeovne og til kommunikation. Et mikrobølgekommunikationskredsløb kan overføre enhver type information lige så effektivt som telefonkabler.
De mest populære apparater til at generere mikrobølger er magnetroner og klystroner. De producerer mikrobølger med lav effekt og kræver brug af en forstærkningsanordning som f.eks. en maser (mikrobølgeforstærkning ved stimuleret emission af stråling). Ligesom radiobølger kan mikrobølger moduleres til kommunikationsformål. De har dog 100 gange flere brugbare frekvenser end radio.
Mikrobølger kan let udsendes og modtages via antenneantenner. I modsætning til radiobølger kan mikrobølgesignaler fokuseres af antenner, ligesom en projektør koncentrerer lys til en smal stråle. Signalerne transmitteres direkte fra en kilde til et modtagersted. En pålidelig rækkevidde for mikrobølgesignaler strækker sig ikke meget længere end til den synlige horisont.
Det er standardpraksis at placere mikrobølgemodtagere og -sendere på høje bygninger, når bakketoppe eller bjergtoppe ikke er tilgængelige. Jo højere antennen er, jo længere kan signalet udsendes. Det kræver mange jordbaserede relæ-“hop” at bære et mikrobølgesignal over et kontinent. Siden 1960’erne har USA været dækket af et netværk af mikrobølgerelæstationer.
Ord at kende
Elektromagnetisk stråling: Stråling, der overfører energi gennem samspillet mellem elektricitet og magnetisme.
Elektromagnetisk spektrum: Den komplette vifte af elektromagnetisk stråling, herunder radiobølger (i den længste bølgelængde), mikrobølger, infrarød stråling, synligt lys, ultraviolet stråling, røntgenstråler og gammastråler (i den korteste bølgelængde).
En mere almindelig metode til mikrobølgetransmission er bølgeledning. Vaveguider er hule rør, der leder mikrobølger langs deres indervægge. De er fremstillet af materialer med meget høj elektrisk ledningsevne og skal have en præcis udformning. Vaveguider fungerer kun ved meget høje frekvenser, så de er ideelle mikrobølgeledere.
Satellitter og mikrobølger
Jordbaserede satellitter, der videresender mikrobølgesignaler fra jorden, har øget den afstand, der kan tilbagelægges på et hop. Mikrobølgeforstærkere i en satellit i en stationær bane 35 880 km over Jorden kan nå en tredjedel af Jordens overflade. Mere end halvdelen af alle langdistancetelefonopkald, der foretages i USA, sendes via satellitter via mikrobølger.
)
Vejret og mikrobølgekommunikation
Regndråber og haglkorn svarer i størrelse til bølgelængden af højfrekvente mikrobølger. Et regnvejr kan blokere for mikrobølgekommunikation, hvilket giver en tilstand, der kaldes regnfade. For at lokalisere indkommende storme anvender vejrradaren bevidst mikrobølger med kortere bølgelængder for at øge interaktionen med regn.
Mikrobølgekommunikation er næsten 100 procent pålidelig. Årsagen er, at mikrobølgekommunikationskredsløb er blevet konstrueret til at minimere fading, og computerstyrede netværk omdirigerer ofte signalerne gennem en anden vej, før en fade bliver mærkbar.