마이크로파 – 기본, 응용 및 효과

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전자 레인지는 무엇입니까?

마이크로파는 전자기 스펙트럼에서 주파수가 300MHz에서 300GHz 사이 인 전자기 광선을 말합니다. 라디오 방송에 사용되는 전파에 비해 마이크로파는 작습니다. 그들의 범위는 전파와 적외선 사이에 있습니다. 마이크로파는 직선으로 이동하며 대류권의 영향을 가볍게받습니다. 여행하는 데 어떤 매체도 필요하지 않습니다. 금속은 이러한 파도를 반영합니다. 유리 및 입자와 같은 비금속은 이러한 파동에 부분적으로 투명합니다.

마이크로파는 다음에 적합합니다. 무선 신호 전송 더 큰 대역폭이 필요합니다. 마이크로파는 위성 통신, 레이더 신호, 전화 및 내비게이션 애플리케이션에서 가장 일반적으로 사용됩니다. 전자 레인지가 사용되는 다른 응용 분야로는 의료 치료, 건조 재료 및 음식 준비를위한 가정이 있습니다.




실제로 마이크로파 기술은 저주파 전파와 함께 사용되는 저항기, 커패시터 및 인덕터에서 멀어지는 경향이 있습니다. 대신 분산 및 전송선 이론이 설계 및 분석에 더 유용한 방법입니다. 낮은 주파수에서 사용되는 개방 선 및 동축 선 대신 도파관이 사용됩니다. 그리고 집중 요소와 튜닝 된 회로는 캐비티 공진기 또는 공진 라인으로 대체됩니다. 전자파를 처리하는 데 사용되는 구조의 크기에 비해 전자파의 파장이 작아지는 고주파에서도 마이크로파는 최신 기술이되어 광학 방법이 사용됩니다. 고출력 마이크로파 소스는 특수 진공관을 사용하여 마이크로파를 생성합니다.

마이크로파의 응용 및 용도 :

대부분의 일반적인 애플리케이션은 1 ~ 40GHz 범위 내에 있습니다. 마이크로파는 대역폭이 높은 무선 전송 (무선 LAN 프로토콜 Ex-Bluetooth) 신호에 적합합니다. 마이크로파는 레이더가 마이크로파 방사를 사용하여 감지 장치 및 모바일 광대역 애플리케이션의 범위, 거리 및 기타 특성을 감지하는 레이더 시스템에서 일반적으로 사용됩니다. 마이크로파 기술은 전송의 방송 및 통신을위한 라디오에 사용됩니다. 그 이유는 파장이 작기 때문에 지향성이 높은 파동이 더 작아서 광섬유 전송이 도입되기 전에 더 긴 파장 (낮은 주파수)에서보다 실용적이기 때문입니다. 마이크로파는 일반적으로 장거리 통신을 위해 전화에 사용됩니다.

전자기 스펙트럼

전자기 스펙트럼

마이크로파가 사용되는 여러 다른 응용 분야는 의료 치료입니다. 마이크로파 가열은 제품 건조 및 경화에 사용되며 가정에서는 음식을 준비하는 데 사용됩니다 (전자 레인지).

전자 레인지-전자 렌지의 응용 :

전자 레인지는 일반적으로 물을 사용하지 않고 요리 목적으로 사용됩니다. 마이크로파의 높은 에너지는 식품의 물, 지방 및 설탕의 극성 분자를 회전시킵니다. 이 회전은 마찰을 일으켜 열을 발생시킵니다. 이 과정을 유전체 가열이라고합니다. 전자 레인지에 의한 여기는 거의 균일하여 음식이 균일하게 가열됩니다. 전자 레인지 조리는 빠르고 효율적이며 안전합니다.


MICROWAVE-OVEN- 부품

MICROWAVE-OVEN- 부품

전자 레인지는 마그네트론, 마그네트론 챔버, 마그네트론 제어 장치, 도파관 및 조리 챔버로 에너지를 전달하는 고전압 변압기로 구성됩니다. 전자 레인지의 에너지는 주파수가 2.45GHz이고 파장은 12.24cm입니다. 극초단파는 교대로 전파되어 극성 분자 (한 쪽 끝은 양이고 다른 쪽 끝은 음)가 교번주기에 따라 정렬됩니다. 이 자기 정렬은 극성 분자의 회전을 유발합니다. 회전하는 극성 분자는 다른 분자를 때려 움직입니다. 마이크로파 유도 가열은 회전 할 자유 물 분자가 있기 때문에 조직의 수분 함량이 높은 경우 더 효율적입니다. 지방, 설탕, 냉동 수 등은 자유 물 분자가 적기 때문에 유전 열이 적습니다. 전자 레인지는 음식의 바깥 부분을 먼저 요리 한 다음, 일반 요리와 비슷하게 불을 사용하여 안쪽 부분을 요리합니다.

전자 레인지의 조리실은 전자 레인지가 환경으로 누출되는 것을 방지하는 패러데이 케이지입니다. 오븐의 유리문은 오븐 내부를 보는 데 도움이됩니다. 패러데이 케이지와 도어는 차폐를 유지하기 위해 전도성 메시를 사용하여 잘 보호됩니다. 메쉬의 천공은 크기가 작아서 전자 레인지가 메쉬를 통해 빠져 나갈 수 없습니다. 전자 레인지는 오븐의 일부만 변환하므로 전자 레인지의 전기 효율이 높습니다. 전기 에너지 . 일반적인 오븐은 700 와트의 마이크로파 에너지를 생산하기 위해 1100 개의 전기 에너지를 소비합니다. 나머지 400 와트는 마그네트론에서 열로 소산됩니다. 램프, 냉각 팬 턴테이블 모터 등과 같은 오븐의 다른 구성 요소를 작동하려면 추가 에너지가 필요합니다.

마이크로파 밴드 :

마이크로파는 전파 스펙트럼의 가장 높은 끝에서 발견되지만 일반적으로이를 사용하는 기술에 따라 전파와 다릅니다. 마이크로파는 서로 다른 정보를 제공하는 파장에 따라 하위 대역으로 나뉩니다. 마이크로파의 주파수 대역은 다음과 같습니다.

마이크로파 밴드

마이크로파 밴드

마이크로파 주파수 대역 및 해당 주파수 범위

마이크로파 주파수 대역 및 해당 주파수 범위

L- 밴드 :

L 대역은 1GHz ~ 2GHz의 주파수 범위를 가지며 자유 공간에서의 파장은 15cm ~ 30cm입니다. 이러한 범위의 전파는 내비게이션, GSM 휴대 전화 및 군용 애플리케이션에 사용됩니다. 열대 우림의 토양 수분을 측정하는 데 사용할 수 있습니다.

S- 밴드 :

S- 밴드 마이크로파의 주파수 범위는 2GHz ~ 4GHz이고 파장 범위는 7.5cm ~ 15cm입니다. 이러한 전파는 내비게이션 비콘, 광 통신 및 무선 네트워크에서 사용할 수 있습니다.

C- 밴드 :

C 대역 파의 범위는 4GHz ~ 8GHz이고 파장은 3.75cm ~ 7.5cm입니다. C 밴드 마이크로파는 덩어리, 먼지, 연기, 눈, 비를 통과하여 지표면을 드러냅니다. 이 마이크로파는 장거리 무선 통신에 사용할 수 있습니다.

X- 밴드 :

S- 밴드 마이크로파의 주파수 범위는 25mm에서 37.5mm 사이의 파장을 가진 8GHz에서 12GHz입니다. 이 전파는 위성 통신, 광대역 통신, 레이더, 우주 통신 및 아마추어 무선 신호에 사용됩니다.

마이크로파를 사용하는 레이더 애플리케이션

마이크로파를 사용하는 레이더 애플리케이션

Ku-Band :

구 밴드

Ku 대역 측정 용 웨이브 미터

이 파동은 12GHz ~ 18GHz의 주파수 범위를 차지하고 파장은 16.7mm ~ 25mm입니다. “Ku”는 Quartz-under를 의미합니다. 이 파도는 위성 통신에서 마이크로파 펄스의 에너지 변화를 측정하는 데 사용되며 해안 지역 근처에서 바람의 속도와 방향을 결정할 수 있습니다.

K-Band 및 Ka-Band :

18GHz ~ 26.5GHz 사이의 K 대역 파의 주파수 범위입니다. 이 파동은 11.3mm에서 16.7mm 사이의 파장을 가지고 있습니다. Ka 대역의 경우 주파수 범위는 26.5GHz ~ 40GHz이며 5mm ~ 11.3mm 사이의 파장을 차지합니다. 이 파도는 위성 통신, 천문 관측 및 레이더에 사용됩니다. 이 주파수 범위의 레이더는 갱신 속도로 단거리, 고해상도 및 다량의 데이터를 제공합니다.

V- 밴드 :

이 대역은 높은 감쇠를 위해 유지됩니다. 레이더 애플리케이션은 짧은 범위의 애플리케이션으로 제한됩니다. 이 파장의 주파수 범위는 50GHz ~ 75GHz입니다. 이 마이크로파의 파장은 4.0mm에서 6.0mm 사이입니다. U, E, W, F, D 및 P와 같이 매우 높은 주파수를 갖는 대역이 여러 응용 분야에 사용됩니다.

마이크로파 방사선과 건강에 미치는 영향 :

방사선은 소스에서 나오는 에너지이며 매체 나 공간을 통해 이동합니다. 일반적으로 RF 방사는 TV 및 라디오 송신기, 유도 가열기 및 유전체 가열 기와 같은 여러 장치에서 생성됩니다. 마이크로파 방사는 레이더 장치, 접시 안테나 및 전자 레인지에서 생성됩니다.

마이크로파 방사선과 건강에 미치는 영향

전화 통화 후 마이크로파 방사 효과

전화 통화 후 마이크로파 방사 효과

마이크로파 방사로 인해 체온이 상승 할 수 있습니다. 수정체와 같이 체온 조절이 잘되지 않는 장기는 열 손상의 위험이 더 높습니다. 인체가 흡수하는 복사 에너지는 주파수에 따라 다르기 때문에 흡수율을 측정하는 것은 매우 어렵습니다.

마이크로파 기술 사용의 5 가지 장점 :

  1. 케이블 연결이 필요하지 않습니다.
  2. 높은 작동 주파수로 인해 많은 양의 정보를 전달할 수 있습니다.
  3. 더 많은 수의 채널에 액세스 할 수 있습니다.
  4. 저비용 토지 구매 : 각 타워는 작은 면적을 차지합니다.
  5. 고주파 / 단파장 신호에는 작은 안테나가 필요합니다.

5 단점 :

  1. 고체 물체에 의한 감쇠 : 새, 비, 눈, 안개.
  2. 긴 탑을 짓는 것은 훨씬 비쌉니다.
  3. 물과 금속과 같은 평평한 표면에서 반사됩니다.
  4. 솔리드 오브젝트 주위에서 회절 (분할)됩니다.
  5. 대기에 의해 굴절되어 빔이 수신기에서 멀리 투사됩니다.

이제 위의 기사에서 마이크로파와 응용 및 효과의 개념을 이해 했으므로 위의 주제 또는 전기 및 전자 프로젝트 아래 댓글 섹션을 남겨주세요.

사진 크레딧 :

  • 마이크로 웨이브 밴드 gstatic
  • Ku 대역 측정 용 웨이브 미터 By gstatic
  • 전화 통화 후 마이크로파 방사 효과 위키 미디어