Las microondas son las ondas electromagnéticas con las longitudes de onda más pronto de un metro y más de largo de un milímetro, o frecuencias entre 300 megaciclos y 300 gigahertz. (FRECUENCIA ULTRAELEVADA DEL , SHF , EHF DEL )

El aparato y las técnicas se pueden describir cualitativo como " microwave" cuando las longitudes de onda de señales son áspero iguales que las dimensiones del equipo, de modo que la teoría de circuito del amontonar-elemento sea inexacta. Por consiguiente, la técnica práctica de la microonda tiende a moverse lejos de los condensadores discretos de los resistores y los inductores usados con las ondas de radio de un más bajo de la frecuencia en lugar de otro, los elementos de circuito y la transmisión-línea distribuidos teoría son métodos más útiles para el diseño, el análisis, y la construcción de los circuitos de la microonda. el Abrir-alambre y las líneas de transmisión coaxiales llevan a las guías de onda y los circuitos templados amontonar-elemento son substituidos por los resonadores de la cavidad o las líneas resonantes. Los efectos de la reflexión, de la polarización, que dispersa, de la difracción, y de la absorción atmosférica asociada generalmente a la luz visible están de significación práctica en el estudio de la propagación de la microonda. Las mismas ecuaciones de la teoría electromágnetica se aplican en todas las frecuencias.

Mientras que el nombre sugiere una longitud de onda del micrómetro, es beter entendido como indicación de las longitudes de onda mucho más pequeñas que ésas usadas en la difusión de radio. Los límites entre la luz lejano, la radiación de Terahertz, las microondas, y las ondas infrarrojas de la radio de la Ultra-alto-frecuencia son bastante arbitrarios y se utilizan vario entre diversos campos del estudio. La microonda del término refiere generalmente al " señales de la corriente alternada con frecuencias entre 300  Megaciclo (3×10⁸  Hertzio) y 300  Gigahertz (3×10¹¹  Hertzio). " (frecuencia ultraelevada, SHF, EHF ) el estándar 60050 del IEC y el estándar 100 de IEEE definen el " microwave" frecuencias que comienzan en 1 gigahertz (longitud de onda de 30 cm).

Las ondas electromagnéticas más de largo (una frecuencia más baja) que microondas se llaman " waves" de radio;. La radiación electromágnetica con longitudes de onda más cortas se puede llamar " " de las ondas milimétricas;, radiación de Terahertz o aún bandejas del . Las definiciones diferencian para la venda de onda de milímetro, que el IEEE define como 110GHz a 300GHz mientras que las definiciones militares del radar utilizan 30-300GHz.

Descubrimiento

La existencia de ondas electromagnéticas, cuyo las microondas son parte del espectro de la frecuencia, fue predicha por el maxwell del vendedor de James en 1864 de sus ecuaciones . En 1888, el Heinrich Hertz era el primer para demostrar la existencia de ondas electromagnéticas construyendo un aparato que produjo y detectó microondas en la región de la frecuencia ultraelevada. El diseño utilizó necesario los materiales horse-and-buggy, incluyendo un canal del caballo, una chispa del punto del hierro labrado, los tarros de Leiden y una longitud del canal del cinc cuya sección representativa parabólica trabajó como antena de la reflexión. Bose demostró público el control de radio de una campana usar longitudes de onda de milímetro, y condujo la investigación en la propagación de microondas.

Gama de frecuencia

La gama de la microonda incluye la frecuencia ultraalta (frecuencia ultraelevada) (0.3-3  Gigahertz), de alta frecuencia estupendo (SHF) (3-30  Gigahertz), y de alta frecuencia (EHF) (30-300  extremadamente; Señales del gigahertz).

Sobre 300  El gigahertz, la absorción de la radiación electromágnetica por la atmósfera de tierra es tan grande que es con eficacia opaco, hasta que la atmósfera llegue a ser transparente otra vez en las gamas ópticas supuestas del infrarrojo y de frecuencia de la ventana .

Fuentes de la microonda

Los dispositivos basados del tubo de vacío funcionan encendido el movimiento balístico de electrones en un vacío bajo influencia de controlar eléctrica o de campos magnéticos, e incluyen el magnetrón, el klistrón, el tubo de onda que viaja (TWT), y el Gyrotron . Estos dispositivos funcionan en el modo modulado de la densidad, algo que el modo modulado actual. Esto significa que trabajan en base de los grupos de electrones que vuelan balístico a través de ellos, algo que usar una corriente continua.

Un MASER es un dispositivo similar a un laser, salvo que trabaja en las frecuencias microondas.

Aplicaciones

El horno microondas A trabaja pasando la radiación de la microonda, generalmente en una frecuencia de 2450  megaciclo (una longitud de onda de 12.24  cm), a través del alimento. El agua, el gordo, y las moléculas del azúcar en el alimento absorben la energía de la viga de la microonda en un llamado de proceso la calefacción dieléctrica . Muchas moléculas (tales como los del agua) son significado eléctrico de los dipolos que tienen una carga positiva en un extremo y una carga negativa en el otro, y por lo tanto giran pues intentan alinearse con el campo eléctrico de alternancia inducido por la viga de la microonda. Este movimiento molecular crea el calor mientras que las moléculas giratorias golpean otras moléculas y las ponen en el movimiento. El calentamiento por microondas está el más eficiente en el agua líquida, y mucho menos tan en las grasas y los azúcares (que tienen momento de dipolo menos molecular ), y agua congelada (donde no están libres las moléculas de girar). El calentamiento por microondas se explica a veces incorrectamente como resonancia rotatoria de las moléculas de agua: tal resonancia ocurre solamente en frecuencias mucho más altas, en los diez del gigahertz. Por otra parte, hornos microondas industriales/comerciales grandes que funcionan en el 900  Los megaciclos de gama también calientan el agua y el alimento perfectamente bien. Una idea falsa común es que los hornos microondas cocinan el alimento del " " inside-out;. En realidad, las microondas se absorben en las capas externas de alimento de una forma algo similares al calor de otros métodos. Los rayos de una microonda manipulan eléctricamente partículas del agua para cocinar el alimento. Es realmente la fricción causada por el movimiento que crea calor y calienta el alimento. La idea falsa se presenta porque las microondas penetran sustancias nonconductive secas en las superficies de muchos alimentos comunes, y deposita así a menudo calor inicial más profundamente que otros métodos. Dependiendo del contenido en agua la profundidad de la deposición inicial del calor puede ser varios centímetros o más con los hornos microondas, en contraste con el que asa a la parilla (" que asa el " de ; en el inglés americano), que confía en la radiación infrarroja, o la convección termal de un horno de la convección, que depositan calor bajo en la superficie del alimento. La profundidad de la penetración de microondas es dependiente en la composición de los alimentos y la frecuencia, con frecuencias microondas más bajas siendo más penetrantes.
La radio de microonda del

se utiliza en la difusión y las transmisiones de la telecomunicación porque, debido a su longitud de onda corta, las antenas alto directivas son más pequeñas y por lo tanto más prácticas que ellas estaría en longitudes de onda más largas (frecuencias más bajas). Hay también más anchura de banda en el espectro de la microonda que en el resto del espectro de radio; la anchura de banda usable debajo de 300 megaciclos es menos de 300 megaciclos mientras que muchos gigahertz se pueden utilizar sobre 300 megaciclos. Típicamente, las microondas se utilizan en el informativo de televisión para transmitir una señal de una posición remota a una estación de televisión de una furgoneta especialmente equipada.
Proyección de imagen de la microonda del

; el considera proyección de imagen fotoacústica en biomedecina

antes del advenimiento de la transmisión óptica de fibra, la mayoría de las llamadas telefónicas interurbanas fueron llevadas vía acoplamientos de punto a punto de la microonda a través de sitios como las largas colas de AT&T. Comenzando en los comienzos de los años 50, el múltiplex de división de frecuencia fue utilizado para enviar hasta 5.400 canales de teléfono en cada canal de radio de microonda, con tanto como diez canales de radio combinados en una antena para el salto del al sitio siguiente, hasta 70  kilómetro lejos.
el radar también utiliza la radiación de la microonda para detectar la gama, la velocidad, y otras características de objetos alejados.
los protocolos sin hilos del LAN tal como Bluetooth y las especificaciones 802.11 de IEEE, también utilizan microondas en el 2.4  Venda del ISMO del gigahertz, aunque el 802.11a utilice la venda del ISMO y frecuencias U-NII en el 5  Gigahertz de la gama. De largo alcance autorizada (hasta sobre 25  kilómetro) Los servicios sin hilos del acceso de Internet se pueden encontrar en muchos países (pero no los E.0  Gigahertz de la gama.
los protocolos del HOMBRE de las redes de la zona metropolitana, tales como WiMAX (interoperabilidad mundial para el acceso de la microonda) basaron en la especificación 802. La especificación de IEEE 802.16 fue diseñada para funcionar entre 2 a 11  Gigahertz. Las puestas en práctica comerciales están en las gamas de 2.
Acceso sin hilos móvil de la banda ancha de la amplia área del

: Los protocolos de MBWA basaron en especificaciones de estándares tales como IEEE 802. iBurst) de ATIS/ANSI se diseña para funcionar entre 1.3  Gigahertz para dar la movilidad y las características in-building de la penetración similares a los teléfonos móviles pero con eficacia espectral sumamente mayor.
la televisión por cable y el acceso del Internet en el cable coaxil así como la televisión de difusión utilizan algunas de las frecuencias microondas más bajas. Algunas redes del teléfono móvil, como el G/M, también utilizan las frecuencias microondas más bajas.

mucho semiconductor que procesa técnicas de utiliza microondas para generar el plasma para los propósitos tales como la aguafuerte de ion reactiva y la deposición de vapor químico plasma-realzada (PECVD).
Las microondas del

se pueden utilizar al transmiten la energía sobre distancias largas, y la investigación post- de la Segunda Guerra Mundial fue hecha para examinar posibilidades. la NASA trabajó en los años 70 y principios de los 80 para investigar las posibilidades de usar sistemas del satélite (SPS) de la energía solar con los órdenes solares grande que emitirían energía para tragar a la superficie de tierra vía microondas.

la mayoría de la astronomía de radio utiliza microondas.
el armamento Menos-que-mortal del

existe que las ondas milimétricas de las aplicaciones para calentar una capa delgada de la piel humana a una temperatura intolerable para hacer que la persona apuntada separa. Una explosión two-second de la viga enfocada 95 gigahertz calienta la piel a una temperatura de 130 F (54 C) en una profundidad del a/64o de una pulgada (0. La fuerza aérea de Estados Unidos y los infantes de marina están utilizando actual este tipo del sistema activo de la negación.

Vendas de la frecuencia microondas

El espectro de la microonda se define generalmente como energía electromágnetica que se extiende de aproximadamente 1  Gigahertz a 1000  El gigahertz en frecuencia, pero un más viejo uso incluye frecuencias más bajas. La mayoría de los usos comunes están dentro del 1 a 40  Gigahertz de la gama. La frecuencia microondas congriega según lo definido por la sociedad de la radio de Gran Bretaña en la tabla abajo:

Efectos sobre la salud

Las microondas contienen energía escasa químicamente para cambiar directo sustancias por la ionización, y así que son un ejemplo de la radiación inionizante . El " de la palabra; radiation" refiere al hecho de que la energía puede irradiar, y no a la diversos naturaleza y efectos de diversas clases de energía.

Una gran cantidad de estudios se han emprendido en las dos décadas pasadas, la mayoría concluyendo ellos son seguros. Se entiende que la radiación de la microonda de un nivel que cause la calefacción del tejido vivo es peligrosa (debido a la posibilidad del recalentamiento y de quemaduras) y la mayoría de los países tienen estándares el limitar de la exposición, tal como las normas de seguridad del RF de la Comisión Federal de las Comunicaciones.

Las revisiones sintéticas de la literatura indican el predominio de su seguridad del uso.

Historia e investigación

Quizás el primer, uso documentado, formal de la microonda término ocurrió en 1931: " del ; Cuando los ensayos con las longitudes de onda de hasta sólo 18 cm fueron dados a conocer, allí eran sorpresa undisguised que el problema de la microonda había sido tan solucionado soon." Telégrafo del y diario XVII del teléfono. 179/1 Quizás el primer uso de la microonda del de la palabra en un contexto astronómico ocurrió en 1946 en un " del artículo; Radiación de la microonda del Sun y del Moon" por el Roberto Dicke y el Roberto Beringer .

Para algo de la historia en el desarrollo de la teoría electromágnetica aplicable a los usos modernos de la microonda ver las figuras siguientes: class=" del
Juan Ørsted cristiano .
Michael Faraday .
Maxwell del vendedor de James.
Heinrich Hertz .
Guglielmo Marconi .
Guillermo Thomson, señor posterior Kelvin del sir.
Oliverio Heaviside .
Señor Rayleigh .
Casa de campo de Oliverio.
Jagadish Chandra Bose .