Mikrofala jest fala elektromagnetyczna o bardzo krótkiej długości fali, między .039 cali (1 milimetr) i 1 stopa (30 centymetrów). W spektrum elektromagnetycznym mikrofale można znaleźć pomiędzy falami radiowymi a krótszymi falami podczerwonymi. Ich krótka długość fali sprawia, że mikrofale idealnie nadają się do wykorzystania w radio i telewizji. Mogą one nadawać w szerokim zakresie częstotliwości bez powodowania zakłóceń lub nakładania się sygnałów.
Technologia mikrofalowa została opracowana w czasie II wojny światowej (1939-45) w związku z tajnymi wojskowymi badaniami radarowymi. Obecnie mikrofale są używane głównie w kuchenkach mikrofalowych i komunikacji. Mikrofalowy obwód komunikacyjny może transmitować każdy rodzaj informacji tak skutecznie jak przewody telefoniczne.
Najpopularniejszymi urządzeniami do generowania mikrofal są magnetrony i klistrony. Wytwarzają one mikrofale o małej mocy i wymagają użycia urządzenia wzmacniającego, takiego jak maser (mikrofalowe wzmocnienie przez stymulowaną emisję promieniowania). Podobnie jak fale radiowe, mikrofale mogą być modulowane w celach komunikacyjnych. Jednakże, oferują one 100 razy więcej użytecznych częstotliwości niż radio.
Mikrofale mogą być łatwo nadawane i odbierane przez anteny antenowe. W przeciwieństwie do fal radiowych, sygnały mikrofalowe mogą być skupiane przez anteny, tak jak reflektor skupia światło w wąską wiązkę. Sygnały są transmitowane bezpośrednio ze źródła do miejsca odbioru. Niezawodny zasięg sygnałów mikrofalowych nie sięga daleko poza widzialny horyzont.
Słowa, które warto znać
Promieniowanie elektromagnetyczne: Promieniowanie, które przekazuje energię poprzez interakcję elektryczności i magnetyzmu.
Widmo elektromagnetyczne: Kompletny zestaw promieniowania elektromagnetycznego, w tym fale radiowe (na najdłuższym końcu długości fali), mikrofale, promieniowanie podczerwone, światło widzialne, promieniowanie ultrafioletowe, promienie X i promienie gamma (na najkrótszym końcu długości fali).
Bardziej powszechną metodą transmisji mikrofalowej jest falowód. Falowody są wydrążonymi rurami, które przewodzą mikrofale wzdłuż swoich wewnętrznych ścianek. Są one zbudowane z materiałów o bardzo wysokiej przewodności elektrycznej i muszą być precyzyjnie zaprojektowane. Falowody działają tylko przy bardzo wysokich częstotliwościach, więc są idealnymi przewodnikami mikrofal.
Satelity i mikrofale
Satelity ziemskie przekazujące sygnały mikrofalowe z ziemi zwiększyły odległość, którą można pokonać w jednym skoku. Mikrofalowe repeatery w satelicie na stacjonarnej orbicie 22,300 mil (35,880 km) nad Ziemią może osiągnąć jedną trzecią powierzchni Ziemi. Ponad połowa długodystansowych rozmów telefonicznych prowadzonych w Stanach Zjednoczonych jest kierowana przez satelity za pomocą mikrofal.
)
Pogoda i komunikacja mikrofalowa
Krople deszczu i kamienie gradowe mają rozmiar zbliżony do długości fali mikrofal o wyższej częstotliwości. Burza deszczowa może zablokować komunikację mikrofalową, powodując stan zwany zanikaniem deszczu. Aby zlokalizować nadchodzące burze, radar pogodowy celowo wykorzystuje mikrofale o krótszej długości fali, aby zwiększyć interakcję z deszczem.
Komunikacja mikrofalowa jest prawie w 100 procentach niezawodna. Powodem jest to, że mikrofalowe obwody komunikacyjne zostały zaprojektowane tak, aby zminimalizować zanikanie, a sieci sterowane komputerowo często przekierowują sygnały inną ścieżką, zanim zanikanie stanie się zauważalne.