Microundele sunt unde electromagnetice cu o lungime de undă foarte scurtă, între 1 milimetru (0,039 inch) și 30 centimetri (1 picior). În cadrul spectrului electromagnetic, microundele pot fi găsite între undele radio și undele infraroșii mai scurte. Lungimea lor de undă scurtă face ca microundele să fie ideale pentru a fi utilizate în transmisiunile radio și de televiziune. Ele pot transmite de-a lungul unei game vaste de frecvențe fără a provoca interferențe sau suprapuneri de semnal.
Tehnologia cu microunde a fost dezvoltată în timpul celui de-al Doilea Război Mondial (1939-45) în legătură cu cercetările militare secrete privind radarul. Astăzi, microundele sunt utilizate în principal în cuptoarele cu microunde și în comunicații. Un circuit de comunicații cu microunde poate transmite orice tip de informații la fel de eficient ca și firele telefonice.
Cele mai populare dispozitive pentru generarea de microunde sunt magnetronii și klystronii. Acestea produc microunde de mică putere și necesită utilizarea unui dispozitiv de amplificare, cum ar fi un maser (amplificare a microundei prin emisie stimulată de radiații). La fel ca undele radio, microundele pot fi modulate în scopuri de comunicare. Cu toate acestea, ele oferă de 100 de ori mai multe frecvențe utile decât cele radio.
Microundele pot fi emise și recepționate cu ușurință prin intermediul antenelor aeriene. Spre deosebire de undele radio, semnalele de microunde pot fi focalizate de antene la fel cum un reflector concentrează lumina într-un fascicul îngust. Semnalele sunt transmise direct de la o sursă la un loc de recepție. Raza de acțiune fiabilă a semnalelor de microunde nu se extinde foarte mult dincolo de orizontul vizibil.
Este o practică standard de amplasare a receptoarelor și emițătoarelor de microunde în vârful unor clădiri înalte atunci când nu sunt disponibile vârfuri de deal sau de munte. Cu cât antena este mai înaltă, cu atât semnalul poate fi difuzat mai departe. Este nevoie de multe „salturi” de releu terestru pentru a transporta un semnal de microunde de-a lungul unui continent. Începând cu anii 1960, Statele Unite au fost traversate de o rețea de stații releu de microunde.
Cuvinte de știut
Radiații electromagnetice: Radiație care transmite energie prin interacțiunea dintre electricitate și magnetism.
Spectrul electromagnetic: Ansamblul complet al radiațiilor electromagnetice, incluzând undele radio (la capătul cu cea mai mare lungime de undă), microundele, radiațiile infraroșii, lumina vizibilă, radiațiile ultraviolete, razele X și razele gamma (la capătul cu cea mai mică lungime de undă).
O metodă mai frecventă de transmitere a microundei este ghidul de undă. Ghidurile de undă sunt țevi goale care conduc microundele de-a lungul pereților lor interiori. Ele sunt construite din materiale cu o conductivitate electrică foarte mare și trebuie să aibă o proiectare precisă. Ghidurile de undă funcționează numai la frecvențe foarte înalte, deci sunt conductoare ideale pentru microunde.
Sateliți și microunde
Sateliții terestre care retransmit semnale cu microunde de la sol au mărit distanța care poate fi parcursă într-un singur salt. Repetitoarele de microunde dintr-un satelit aflat pe o orbită staționară la 22.300 mile (35.880 kilometri) deasupra Pământului pot ajunge la o treime din suprafața Pământului. Mai mult de jumătate din apelurile telefonice interurbane efectuate în Statele Unite sunt dirijate prin sateliți prin intermediul microundei.
)
Vremea și comunicațiile prin microunde
Picăturile de ploaie și grindina au dimensiuni similare cu lungimea de undă a microundei de înaltă frecvență. O furtună de ploaie poate bloca comunicarea prin microunde, producând o stare numită rain fade. Pentru a localiza furtunile care se apropie, radarele meteorologice utilizează în mod deliberat microunde cu lungime de undă mai scurtă pentru a crește interacțiunea cu ploaia.
Comunicarea prin microunde este aproape 100% fiabilă. Motivul este că circuitele de comunicație prin microunde au fost proiectate pentru a minimiza estomparea, iar rețelele controlate de calculator redirecționează adesea semnalele pe o cale diferită înainte ca o estompare să devină vizibilă.