A mikrohullám nagyon rövid hullámhosszú, 0,039 hüvelyk (1 milliméter) és 1 láb (30 centiméter) közötti elektromágneses hullám. Az elektromágneses spektrumon belül a mikrohullámok a rádióhullámok és a rövidebb infravörös hullámok között találhatók. Rövid hullámhosszuk miatt a mikrohullámok ideálisak a rádió- és televíziós műsorszórásban való felhasználásra. Hatalmas frekvenciatartományban tudnak sugározni anélkül, hogy jelinterferenciát vagy átfedést okoznának.
A mikrohullámú technológiát a második világháború alatt (1939-45) fejlesztették ki a titkos katonai radarkutatással kapcsolatban. Ma a mikrohullámokat elsősorban a mikrohullámú sütőkben és a kommunikációban használják. Egy mikrohullámú kommunikációs áramkör bármilyen típusú információt ugyanolyan hatékonyan tud továbbítani, mint a telefonvezetékek.
A mikrohullámok előállítására szolgáló legnépszerűbb eszközök a magnetronok és a klystronok. Ezek kis teljesítményű mikrohullámokat termelnek, és erősítő eszköz, például maser (mikrohullám-erősítés stimulált sugárzási emisszióval) használatát igénylik. A rádióhullámokhoz hasonlóan a mikrohullámok is modulálhatók kommunikációs célokra. Azonban 100-szor több hasznos frekvenciát kínálnak, mint a rádió.
A mikrohullámok könnyen sugározhatók és antennákon keresztül foghatók. A rádióhullámokkal ellentétben a mikrohullámú jelek antennák segítségével fókuszálhatók, ahogyan a keresőlámpa a fényt keskeny sugárban koncentrálja. A jeleket közvetlenül a forrásból a vevőhelyre továbbítják. A megbízható mikrohullámú jelek hatótávolsága nem terjed túl messze a látható horizonton.
A mikrohullámú vevőkészülékeket és adókat általában magas épületek tetején helyezik el, ha hegytetők vagy hegycsúcsok nem állnak rendelkezésre. Minél magasabb az antenna, annál messzebbre sugározható a jel. Sok földi átjátszó “ugrásra” van szükség ahhoz, hogy egy mikrohullámú jelet átvigyünk egy kontinensen. Az 1960-as évek óta az Egyesült Államokat mikrohullámú átjátszóállomások hálózata hálózza be.
Ismertető szavak
Elektromágneses sugárzás: Olyan sugárzás, amely az elektromosság és a mágnesesség kölcsönhatása révén energiát közvetít.
Elektromágneses spektrum: Az elektromágneses sugárzás teljes skálája, beleértve a rádióhullámokat (a leghosszabb hullámhosszúság végén), a mikrohullámokat, az infravörös sugárzást, a látható fényt, az ultraibolya sugárzást, a röntgensugarakat és a gammasugarakat (a legrövidebb hullámhosszúság végén).
A mikrohullámú átvitel elterjedtebb módja a hullámvezető. A hullámvezetők olyan üreges csövek, amelyek belső faluk mentén mikrohullámokat vezetnek. Nagyon nagy elektromos vezetőképességű anyagokból készülnek, és precízen kell megtervezni őket. A hullámvezetők csak nagyon magas frekvenciákon működnek, ezért ideális mikrohullámú vezetők.
Műholdak és mikrohullámok
A mikrohullámú jeleket a földről továbbító földi műholdak megnövelték az egy ugrással megtehető távolságot. A Föld felett 22 300 mérföld (35 880 kilométer) magasan álló pályán keringő műhold mikrohullámú átjátszói a Föld felszínének egyharmadát képesek elérni. Az Egyesült Államokban folytatott távolsági telefonhívások több mint felét műholdakon keresztül, mikrohullámokon keresztül bonyolítják le.
)
Az időjárás és a mikrohullámú kommunikáció
Az esőcseppek és jégesők mérete hasonló a magasabb frekvenciájú mikrohullámok hullámhosszához. Egy felhőszakadás blokkolhatja a mikrohullámú kommunikációt, ami az eső elhalványulásának nevezett állapotot idézi elő. A közeledő viharok lokalizálása érdekében az időjárási radarok szándékosan használnak rövidebb hullámhosszú mikrohullámokat, hogy növeljék az esővel való kölcsönhatást.
A mikrohullámú kommunikáció közel 100 százalékban megbízható. Ennek oka, hogy a mikrohullámú kommunikációs áramköröket úgy tervezték, hogy minimalizálják a halványodást, és a számítógép által vezérelt hálózatok gyakran átirányítják a jeleket egy másik útvonalon, mielőtt a halványodás észrevehetővé válna.