Микроволновая печь
Микроволновое излучение — это форма электромагнитного излучения с длиной волны короче, чем у других радиоволн ( как было первоначально обнаружено ), но длиннее, чем у инфракрасных волн. Его длина волны колеблется от одного метра до одного миллиметра, что соответствует частотам от 300 МГц до 300 ГГц в широком понимании. [1] [2] [3] [4] [5] [6] Более распространенное определение в радиочастотной технике — это диапазон от 1 до 100 ГГц (длины волн от 30 см до 3 мм). [2] или от 1 до 3000 ГГц (от 30 см до 0,1 мм). [7] [8] Приставка « микро- в микроволновой печи » не означает длину волны в микрометровом диапазоне; скорее, это указывает на то, что микроволны малы (имеют более короткие длины волн) по сравнению с радиоволнами , используемыми в предшествующих радиотехнологиях .
Границы между дальним инфракрасным , терагерцовым излучением , микроволнами и сверхвысокими частотами (УВЧ) довольно условны и используются по-разному в разных областях исследований. Во всех случаях микроволны охватывают как минимум весь диапазон сверхвысоких частот (СВЧ) (от 3 до 30 ГГц или от 10 до 1 см). Более широкое определение включает УВЧ и чрезвычайно высоких частот (КВЧ) ( миллиметровые волны также диапазоны ; от 30 до 300 ГГц).
Чрезвычайно высокая частота — это обозначение Международного союза электросвязи для диапазона радиочастот электромагнитного спектра от 30 до 300 гигагерц (ГГц).
Частоты в микроволновом диапазоне часто обозначаются по обозначениям радиолокационных диапазонов IEEE S , C , X , Ku , K : или K a диапазон , или по аналогичным обозначениям НАТО или ЕС.
Микроволны распространяются в пределах прямой видимости ; В отличие от низкочастотных радиоволн , они не дифрагируют вокруг холмов, не следуют за земной поверхностью, как земные волны , и не отражаются от ионосферы , поэтому наземные линии микроволновой связи ограничены визуальным горизонтом примерно до 40 миль (64 км). На верхнем конце диапазона они поглощаются газами в атмосфере, ограничивая практическое расстояние связи примерно до километра.
Микроволны широко используются в современных технологиях, например, в «точка-точка» линиях связи , беспроводных сетях , микроволновых радиорелейных сетях, радиолокации , спутниковой и космической связи , медицинской диатермии и лечении рака, дистанционном зондировании , радиоастрономии , ускорителях частиц , спектроскопии. , промышленное отопление, системы предотвращения столкновений , устройства открывания гаражных ворот и системы входа без ключа , а также для приготовления пищи в микроволновых печах .
Электромагнитный спектр
Микроволны занимают место в электромагнитном спектре с частотой выше обычных радиоволн и ниже инфракрасного света:
| Электромагнитный спектр | ||||
|---|---|---|---|---|
| Имя | Длина волны | Частота (Гц) | фотона Энергия ( эВ ) | |
| Гамма-луч | < 0,01 нм | > 30 Е Гц | > 124 кэ В | |
| Рентгеновский | 0,01 нм – 10 нм | 30 ЭГц – 30 П Гц | 124 кэВ - 124 эВ | |
| Ультрафиолетовый | 10 нм – 400 нм | 30 ФГц – 750 ТГц | 124 эВ – 3 эВ | |
| Видимый свет | 400–750 нм | 750 ТГц – 400 ТГц | 3 эВ – 1,7 эВ | |
| Инфракрасный | 750 нм – 1 мм | 400 ТГц – 300 ГГц | 1,7 эВ – 1,24 мэ В | |
| Микроволновая печь | 1 мм – 1 м | 300 ГГц – 300 МГц | 1,24 мэВ – 1,24 мкэ В | |
| Радио | ≥ 1 м | ≤ 300 МГц | ≤ 1,24 мкэВ | |
В описаниях электромагнитного спектра некоторые источники классифицируют микроволны как радиоволны, подмножество диапазона радиоволн, в то время как другие классифицируют микроволны и радиоволны как отдельные типы излучения. [ нужна цитата ] Это произвольное различие.
Полосы частот
Полосы частот микроволнового спектра обозначены буквами. К сожалению, существует несколько несовместимых систем обозначения диапазонов, и даже внутри системы диапазоны частот, соответствующие некоторым буквам, несколько различаются в зависимости от области применения. [9] [10] Буквенная система возникла во время Второй мировой войны в рамках сверхсекретной американской классификации диапазонов, используемых в радарах; отсюда и возникла старейшая буквенная система — радиолокационные диапазоны IEEE. Один набор обозначений диапазонов микроволновых частот, предоставленный Радиосообществом Великобритании (RSGB), приведен в таблице ниже:
| Радиодиапазоны | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ЧТО | ||||||||||||
|
||||||||||||
| ЕС/НАТО/США ЕСМ | ||||||||||||
| IEEE | ||||||||||||
| Другое телевидение и радио | ||||||||||||
| Обозначение | Диапазон частот | Диапазон длин волн | Типичное использование |
|---|---|---|---|
| L-диапазон | от 1 до 2 ГГц | от 15 см до 30 см | военная телеметрия, GPS, мобильные телефоны (GSM), любительское радио |
| S-диапазон | от 2 до 4 ГГц | от 7,5 см до 15 см | метеорологический радар, радар надводного корабля, некоторые спутники связи, микроволновые печи, микроволновые устройства/связь, радиоастрономия, мобильные телефоны, беспроводная локальная сеть, Bluetooth, ZigBee, GPS, любительское радио |
| Группа C | от 4 до 8 ГГц | от 3,75 см до 7,5 см | дальняя радиосвязь, беспроводная локальная сеть, любительское радио |
| X-диапазон | от 8 до 12 ГГц | от 25 мм до 37,5 мм | спутниковая связь, радар, наземная широкополосная связь, космическая связь, любительское радио, молекулярно-вращательная спектроскопия |
| Вы группа | от 12 до 18 ГГц | От 16,7 мм до 25 мм | спутниковая связь, молекулярно-вращательная спектроскопия |
| К-диапазон | от 18 до 26,5 ГГц | От 11,3 мм до 16,7 мм | радар, спутниковая связь, астрономические наблюдения, автомобильный радар, молекулярно-вращательная спектроскопия |
| К группа | от 26,5 до 40 ГГц | от 5,0 мм до 11,3 мм | спутниковая связь, молекулярно-вращательная спектроскопия |
| Q-диапазон | от 33 до 50 ГГц | от 6,0 мм до 9,0 мм | спутниковая связь, наземная микроволновая связь, радиоастрономия, автомобильный радар, молекулярно-вращательная спектроскопия |
| группа U | от 40 до 60 ГГц | от 5,0 мм до 7,5 мм | |
| V band | от 50 до 75 ГГц | от 4,0 мм до 6,0 мм | радиолокационные исследования миллиметрового диапазона, молекулярно-вращательная спектроскопия и другие виды научных исследований |
| W-диапазон | от 75 до 110 ГГц | от 2,7 мм до 4,0 мм | спутниковая связь, радиолокационные исследования миллиметрового диапазона, военные радиолокационные приложения для нацеливания и слежения, а также некоторые невоенные приложения, автомобильные радары |
| F-диапазон | от 90 до 140 ГГц | от 2,1 мм до 3,3 мм | СВЧ-передачи: радиоастрономия, микроволновые устройства/связь, беспроводная локальная сеть, самые современные радары, спутники связи, спутниковое телевещание, DBS , любительское радио. |
| D-диапазон | от 110 до 170 ГГц | от 1,8 мм до 2,7 мм | КВЧ-передачи: радиоастрономия, высокочастотная микроволновая радиореле, микроволновое дистанционное зондирование, любительское радио, оружие направленной энергии, сканер миллиметровых волн. |
Существуют и другие определения. [11]
Термин P-диапазон иногда используется для частот УВЧ ниже L-диапазона, но в настоящее время он устарел согласно стандарту IEEE Std 521.
Когда во время Второй мировой войны были впервые разработаны радары в диапазоне K, не было известно, что существует близлежащая полоса поглощения (из-за водяного пара и кислорода в атмосфере). Чтобы избежать этой проблемы, исходная полоса K была разделена на нижнюю полосу K u и верхнюю полосу K a . [12]
Распространение
.svg){kind=spacer}
Микроволны распространяются исключительно по путям прямой видимости ; в отличие от радиоволн более низкой частоты, они не распространяются как земные волны , повторяющие контур Земли и не отражаются от ионосферы ( небесные волны ). [13] Хотя на нижнем конце полосы они могут проходить сквозь стены зданий, достаточные для полноценного приема, обычно освобождение прохода к первой зоне Френеля требуется . Поэтому на поверхности Земли линии микроволновой связи ограничены визуальным горизонтом примерно до 30–40 миль (48–64 км). Микроволны поглощаются влагой в атмосфере, и затухание увеличивается с частотой, становясь значимым фактором ( замирание в дожде ) на верхнем конце диапазона. Начиная примерно с 40 ГГц, атмосферные газы также начинают поглощать микроволны, поэтому выше этой частоты передача микроволнового излучения ограничивается несколькими километрами. Структура спектральных полос вызывает пики поглощения на определенных частотах (см. график справа). Выше 100 ГГц поглощение электромагнитного излучения атмосферой Земли настолько эффективно, что оно фактически непрозрачно , пока атмосфера снова не станет прозрачной в так называемом инфракрасного и оптического окна диапазоне частот .
Тропорассеяние
В микроволновом луче, направленном под углом в небо, небольшая часть мощности будет случайным образом рассеиваться при прохождении луча через тропосферу . [13] Чувствительный приемник за горизонтом с антенной с высоким коэффициентом усиления, сфокусированной на этой области тропосферы, может уловить сигнал. Этот метод использовался на частотах от 0,45 до 5 ГГц в системах связи тропосферного рассеяния (тропосферного рассеяния) для связи за горизонтом на расстояниях до 300 км.
Антенны
Короткие длины волн микроволн позволяют делать всенаправленные антенны для портативных устройств очень маленькими, длиной от 1 до 20 сантиметров, поэтому микроволновые частоты широко используются для беспроводных устройств, таких как сотовые телефоны , беспроводные телефоны и доступ к беспроводным локальным сетям (Wi-Fi). для ноутбуков и наушников Bluetooth . Используемые антенны включают короткие штыревые антенны , резиновые антенны-уточки , рукавные диполи , патч-антенны и все чаще инвертированную F-антенну на печатной плате (PIFA), используемую в сотовых телефонах.
Их короткая длина волны также позволяет создавать узкие лучи микроволн с помощью удобных небольших с высоким коэффициентом усиления антенн диаметром от полуметра до 5 метров. Поэтому лучи микроволн используются для линий связи «точка-точка» и для радиолокации . Преимущество узких лучей заключается в том, что они не создают помех соседнему оборудованию, использующему ту же частоту, что позволяет повторно использовать частоту близлежащим передатчикам. Параболические («тарелочные») антенны являются наиболее широко используемыми направленными антеннами на микроволновых частотах, но рупорные антенны , щелевые антенны и линзовые антенны также используются . Плоские микрополосковые антенны все чаще используются в потребительских устройствах. Еще одна направленная антенна, практичная на микроволновых частотах, — это фазированная решетка , управляемая компьютером антенная решетка, которая создает луч, который можно электронно направлять в разных направлениях.
На микроволновых частотах линии передачи , которые используются для передачи низкочастотных радиоволн к антеннам и от них, такие как коаксиальный кабель и параллельные проводные линии , имеют чрезмерные потери мощности, поэтому, когда требуется низкое затухание, микроволны передаются по металлическим трубам, называемым волноводами. . Из-за высокой стоимости и требований к техническому обслуживанию волноводов во многих микроволновых антеннах выходной каскад передатчика или входной каскад радиочастотного расположен приемника рядом с антенной.
Проектирование и анализ
Термин «микроволна» также имеет более техническое значение в электромагнетике и теории цепей . [14] [15] Аппараты и методы можно качественно описать как «микроволновые», когда длины волн сигналов примерно такие же, как размеры схемы, так что теория цепей с сосредоточенными элементами неточна, и вместо этого более полезны элементы распределенных цепей и теория линий передачи. методы проектирования и анализа.
Как следствие, практические микроволновые схемы имеют тенденцию отходить от дискретных резисторов , конденсаторов и катушек индуктивности , используемых с низкочастотными радиоволнами . Открытые и коаксиальные линии передачи , используемые на более низких частотах, заменяются волноводами и полосковыми линиями , а настроенные схемы с сосредоточенными элементами заменяются резонаторами или резонансными шлейфами . [14] В свою очередь, на еще более высоких частотах, когда длина волны электромагнитных волн становится малой по сравнению с размерами структур, используемых для их обработки, микроволновые методы становятся неадекватными и методы оптики используются .
Источники
В мощных микроволновых источниках используются специальные вакуумные лампы для генерации микроволн . Эти устройства работают на принципах, отличных от низкочастотных электронных ламп, используя баллистическое движение электронов в вакууме под действием управляющих электрических или магнитных полей, и включают в себя магнетрон ( используется в микроволновых печах ), клистрон , лампу бегущей волны ( ЛБВ) и гиротрон . Эти устройства работают в режиме модуляции плотности , а не в режиме модуляции тока . Это означает, что они работают на основе сгустков электронов, баллистически летающих через них, а не на использовании непрерывного потока электронов.
В маломощных микроволновых источниках используются полупроводниковые устройства, такие как полевые транзисторы (по крайней мере, на более низких частотах), туннельные диоды , диоды Ганна и диоды IMPATT . [16] Источники малой мощности доступны в виде настольных приборов, приборов для монтажа в стойку, встраиваемых модулей и в форматах уровня карты. Мазер , — это твердотельное устройство, которое усиливает микроволны, используя принципы, аналогичные лазеру который усиливает световые волны более высокой частоты.
Все теплые объекты излучают низкочастотное микроволновое излучение черного тела , в зависимости от их температуры , поэтому в метеорологии и дистанционном зондировании микроволновые радиометры используются для измерения температуры объектов или местности. [17] Солнце [18] и другие астрономические радиоисточники, такие как Кассиопея А, излучают микроволновое излучение низкого уровня, несущее информацию об их составе, которую изучают радиоастрономы с помощью приемников, называемых радиотелескопами . [17] космологической теории Например, космическое микроволновое фоновое излучение (CMBR) представляет собой слабый микроволновый шум, заполняющий пустое пространство, который является основным источником информации о Большого взрыва о происхождении Вселенной .
Приложения
Микроволновая технология широко используется для двухточечных телекоммуникаций (т. е. в нерадиовещательных целях). Микроволны особенно подходят для этого использования, поскольку их легче фокусировать в более узкие лучи, чем радиоволны, что позволяет повторно использовать частоту ; их сравнительно более высокие частоты обеспечивают широкую полосу пропускания и высокие скорости передачи данных , а размеры антенн меньше, чем на более низких частотах, поскольку размер антенны обратно пропорционален передаваемой частоте. Микроволновые волны используются в связи космических кораблей, а большая часть мировых данных, теле- и телефонной связи передается на большие расстояния с помощью микроволн между наземными станциями и спутниками связи . Микроволны также используются в микроволновых печах и радиолокационной технике.
Коммуникация
До появления оптоволоконной передачи большинство междугородных телефонных звонков осуществлялось через сети микроволновых радиорелейных линий, которыми управляли такие операторы связи, как AT&T Long Lines . Начиная с начала 1950-х годов, частотное мультиплексирование использовалось для передачи до 5400 телефонных каналов на каждом микроволновом радиоканале, при этом до десяти радиоканалов объединялись в одну антенну для перехода к следующему объекту на расстоянии до 70 км.
беспроводной локальной сети Протоколы , такие как Bluetooth и спецификации IEEE 802.11 2,4 ГГц , используемые для Wi-Fi, также используют микроволны в диапазоне ISM , хотя 802.11a использует диапазон ISM и частоты U-NII в диапазоне 5 ГГц. Лицензионные услуги беспроводного доступа в Интернет на большие расстояния (примерно до 25 км) используются уже почти десять лет во многих странах в диапазоне 3,5–4,0 ГГц. Недавно Федеральная комиссия по связи (FCC) [ когда? ] выделил спектр для операторов связи, желающих предлагать услуги в этом диапазоне в США — с упором на 3,65 ГГц. Десятки поставщиков услуг по всей стране получают или уже получили лицензии FCC на работу в этом диапазоне. Предложения услуг WIMAX, которые могут работать в диапазоне 3,65 ГГц, предоставят бизнес-клиентам еще один вариант подключения.
Протоколы городских сетей (MAN), такие как WiMAX (всемирная совместимость для микроволнового доступа), основаны на таких стандартах, как IEEE 802.16 , и предназначены для работы в диапазоне от 2 до 11 ГГц. Коммерческие реализации находятся в диапазонах 2,3 ГГц, 2,5 ГГц, 3,5 ГГц и 5,8 ГГц.
Протоколы мобильного широкополосного беспроводного доступа (MBWA), основанные на спецификациях стандартов, таких как IEEE 802.20 или ATIS/ANSI HC-SDMA (например, iBurst ), работают в диапазоне от 1,6 до 2,3 ГГц, что обеспечивает мобильность и характеристики проникновения внутри зданий, аналогичные мобильным телефонам, но с гораздо большей большая спектральная эффективность. [19]
Некоторые сети мобильной связи , такие как GSM , используют низкие микроволновые и высокие УВЧ частоты около 1,8 и 1,9 ГГц в Америке и других странах соответственно. DVB-SH и S-DMB используют диапазон от 1,452 до 1,492 ГГц, тогда как проприетарное/несовместимое спутниковое радио в США использует около 2,3 ГГц для DARS .
Микроволновое радио используется в радиовещании и телекоммуникационных передачах, поскольку из-за короткой длины волны узконаправленные антенны меньше и, следовательно, более практичны, чем они были бы на более длинных волнах (более низких частотах). В микроволновом спектре также более широкая полоса пропускания , чем в остальном радиоспектре; полезная полоса пропускания ниже 300 МГц составляет менее 300 МГц, тогда как многие ГГц можно использовать на частотах выше 300 МГц. Обычно микроволны используются в телевизионных новостях для передачи сигнала из удаленного места на телевизионную станцию из специально оборудованного фургона. См. вспомогательную службу вещания (BAS), блок удаленного приема (RPU) и канал связи студия/передатчик (STL).
Большинство систем спутниковой связи работают в диапазонах C, X, K a или K u микроволнового спектра. Эти частоты обеспечивают широкую полосу пропускания, избегая при этом переполненных частот УВЧ и оставаясь ниже атмосферного поглощения частот КВЧ. Спутниковое телевидение работает либо в диапазоне C для традиционной с большой антенной фиксированной спутниковой службы , либо в диапазоне K u для спутникового прямого вещания . Военная связь осуществляется в основном по X или K u каналам -диапазона, при этом K- диапазон используется для Milstar .
Глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS), включая китайскую Beidou , американскую систему глобального позиционирования (введенную в 1978 году) и российскую ГЛОНАСС, передают навигационные сигналы в различных диапазонах между 1,2 ГГц и 1,6 ГГц.
Радар
Радар — это метод радиолокации , при котором луч радиоволн, излучаемый передатчиком, отражается от объекта и возвращается в приемник, позволяя определить местоположение, дальность, скорость и другие характеристики объекта. Короткая длина волны микроволн вызывает сильные отражения от объектов размером с автомобили, корабли и самолеты. Кроме того, на этих длинах волн антенны с высоким коэффициентом усиления, такие как параболические антенны , которые необходимы для создания узкого луча, необходимого для точного определения местоположения объектов, удобно малы, что позволяет их быстро поворачивать для сканирования объектов. Таким образом, микроволновые частоты являются основными частотами, используемыми в радарах. Микроволновой радар широко используется в таких приложениях, как управление воздушным движением , прогнозирование погоды, навигация судов и обеспечение соблюдения ограничений скорости . Радары дальнего действия используют более низкие микроволновые частоты, поскольку на верхнем конце диапазона атмосферное поглощение ограничивает дальность действия, но миллиметровые волны используются для радаров ближнего действия, таких как системы предотвращения столкновений .
Радиоастрономия
Микроволны, излучаемые астрономическими радиоисточниками ; планеты, звезды, галактики и туманности изучаются в радиоастрономии с помощью больших тарелочных антенн, называемых радиотелескопами . Помимо приема естественного микроволнового излучения, радиотелескопы использовались в активных радиолокационных экспериментах для отражения микроволн от планет Солнечной системы, для определения расстояния до Луны или составления карты невидимой поверхности Венеры через облачный покров.
Недавно построенный микроволновый радиотелескоп — это Большая миллиметровая решетка Атакамы , расположенная на высоте более 5000 метров (16 597 футов) в Чили, которая наблюдает за Вселенной в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн. На сегодняшний день это крупнейший в мире наземный астрономический проект. Он состоит из более чем 66 тарелок и был построен в результате международного сотрудничества Европы, Северной Америки, Восточной Азии и Чили. [20] [21]
В последнее время основным направлением микроволновой радиоастрономии стало картирование космического микроволнового фонового излучения (CMBR), открытого в 1964 году радиоастрономами Арно Пензиасом и Робертом Уилсоном . Это слабое фоновое излучение, заполняющее Вселенную и почти одинаковое во всех направлениях, является «реликтовым излучением» Большого взрыва и одним из немногих источников информации об условиях в ранней Вселенной. Из-за расширения и, следовательно, охлаждения Вселенной первоначально высокоэнергетическое излучение сместилось в микроволновую область радиоспектра. Достаточно чувствительные радиотелескопы могут обнаружить CMBR как слабый сигнал, не связанный ни с какой звездой, галактикой или другим объектом. [22]
Отопление и энергетика
Микроволновая печь пропускает микроволновое излучение на частоте около 2,45 ГГц (12 см) через пищу, вызывая диэлектрический нагрев, главным образом, за счет поглощения энергии водой. Микроволновые печи стали обычным кухонным оборудованием в западных странах в конце 1970-х годов, после разработки менее дорогих магнетронов с полостью . Вода в жидком состоянии обладает множеством молекулярных взаимодействий, которые уширяют пик поглощения. В паровой фазе изолированные молекулы воды поглощают частоту около 22 ГГц, что почти в десять раз превышает частоту микроволновой печи.
Микроволновое отопление используется в промышленных процессах для сушки и отверждения продуктов.
Многие методы обработки полупроводников используют микроволны для генерации плазмы для таких целей, как реактивное ионное травление и химическое осаждение из паровой фазы с плазменным усилением (PECVD).
Микроволны используются в стеллараторах и экспериментальных термоядерных реакторах токамаках , чтобы расщепить газ на плазму и нагреть его до очень высоких температур. Частота настроена на циклотронный резонанс электронов в магнитном поле в диапазоне 2–200 ГГц, поэтому ее часто называют электронно-циклотронным резонансным нагревом (ECRH). Будущий ИТЭР термоядерный реактор [23] будет использовать микроволновые печи мощностью до 20 МВт и частотой 170 ГГц.
Микроволны можно использовать для передачи энергии на большие расстояния, и после Второй мировой войны были проведены исследования для изучения возможностей. В 1970-х и начале 1980-х годов НАСА работало над исследованием возможностей использования спутниковых систем солнечной энергии (SPS) с большими солнечными батареями , которые будут передавать энергию на поверхность Земли с помощью микроволн.
Существует менее смертоносное оружие, которое использует миллиметровые волны для нагрева тонкого слоя человеческой кожи до невыносимой температуры, чтобы заставить человека отойти. Двухсекундный всплеск сфокусированного луча частотой 95 ГГц нагревает кожу до температуры 54 °C (129 °F) на глубине миллиметра ( 1/64 дюйма 0,4 ). ВВС США и морская пехота в настоящее время используют этот тип системы активного подавления в стационарных установках. [24]
Спектроскопия
Микроволновое излучение используется в спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР или ЭПР), обычно в X-диапазоне (~ 9 ГГц), обычно в сочетании с магнитными полями 0,3 Тл. Этот метод предоставляет информацию о неспаренных электронах в химических системах, таких как свободные радикалы или ионы переходных металлов, таких как Cu(II). Микроволновое излучение также используется для выполнения вращательной спектроскопии и может сочетаться с электрохимией , как в электрохимии, усиленной микроволновым излучением .
Измерение частоты
Микроволновую частоту можно измерить электронными или механическими методами.
частотомеры или высокочастотные гетеродинные Можно использовать системы. Здесь неизвестная частота сравнивается с гармониками известной более низкой частоты с помощью генератора низкой частоты, генератора гармоник и смесителя. Точность измерения ограничена точностью и стабильностью эталонного источника.
Механические методы требуют перестраиваемого резонатора, такого как абсорбционный волномер , который имеет известную связь между физическим размером и частотой.
В лабораторных условиях линии Лехера можно использовать для непосредственного измерения длины волны на линии передачи, состоящей из параллельных проводов, после чего можно рассчитать частоту. Аналогичный метод заключается в использовании волновода с прорезями или коаксиальной линии с прорезями для непосредственного измерения длины волны. Эти устройства состоят из зонда, вводимого в линию через продольную прорезь, так что зонд может свободно перемещаться вверх и вниз по линии. Щелевые линии в первую очередь предназначены для измерения коэффициента стоячей волны напряжения на линии. Однако при наличии стоячей волны их также можно использовать для измерения расстояния между узлами , равного половине длины волны. Точность этого метода ограничена определением узловых мест.
Влияние на здоровье
Микроволны являются неионизирующим излучением, а это означает, что микроволновые фотоны не содержат достаточной энергии для ионизации молекул или разрыва химических связей или повреждения ДНК, как это может сделать ионизирующее излучение, такое как рентгеновские лучи или ультрафиолет . [25] Слово «излучение» относится к энергии, излучаемой источником, а не к радиоактивности . Основной эффект поглощения микроволн заключается в нагреве материалов; электромагнитные поля заставляют полярные молекулы вибрировать. Не было убедительно доказано, что микроволны (или другое неионизирующее электромагнитное излучение) оказывают существенное неблагоприятное биологическое воздействие на низких уровнях. Некоторые, но не все, исследования показывают, что длительное воздействие может иметь канцерогенный эффект. [26]
Во время Второй мировой войны было замечено, что люди, находившиеся на пути излучения радиолокационных установок, слышали щелчки и жужжащие звуки в ответ на микроволновое излучение. Исследования НАСА в 1970-х годах показали, что это вызвано тепловым расширением частей внутреннего уха. В 1955 году доктор Джеймс Лавлок смог реанимировать крыс, охлажденных до 0 и 1 °C (32 и 34 °F), с помощью микроволновой диатермии. [27]
Травма в результате воздействия микроволн обычно возникает в результате диэлектрического нагревания тела. Хрусталик и роговица глаза особенно уязвимы, поскольку в них нет кровеносных сосудов , способных отводить тепло. Воздействие микроволнового излучения может вызвать катаракту по этому механизму, поскольку микроволновое нагревание денатурирует белки в хрусталике глаза . [28] (точно так же, как тепло делает яичные белки белыми и непрозрачными). Воздействие больших доз микроволнового излучения (например, от духовки, в которую были внесены изменения, позволяющие работать даже с открытой дверцей) может также вызвать тепловое повреждение других тканей, вплоть до серьезных ожогов , которые могут быть неочевидны сразу из-за тенденция микроволн нагревать более глубокие ткани с более высоким содержанием влаги.
История
оптика Герца
Микроволны были впервые созданы в 1890-х годах в ходе некоторых из самых ранних экспериментов с радиоволнами физиками, которые считали их формой «невидимого света». [29] Джеймс Клерк Максвелл в своей теории электромагнетизма 1873 года , которая теперь называется уравнениями Максвелла , предсказал, что связанные электрическое и магнитное поля могут распространяться в пространстве как электромагнитная волна , и предположил, что свет состоит из электромагнитных волн короткой длины. В 1888 году немецкий физик Генрих Герц первым продемонстрировал существование электромагнитных волн, генерируя радиоволны с помощью примитивного радиопередатчика с искровым разрядником . [30]
Герц и другие первые исследователи радио были заинтересованы в изучении сходства между радиоволнами и световыми волнами, чтобы проверить теорию Максвелла. Они сосредоточились на производстве коротковолновых радиоволн в УВЧ и микроволновом диапазонах, с помощью которых они могли дублировать классические оптические эксперименты в своих лабораториях, используя квазиоптические компоненты, такие как призмы и линзы , сделанные из парафина , серы и смоляных и проволочных дифракционных решеток , для преломления и преломляют радиоволны, как лучи света. [31] Герц производил волны до 450 МГц; его направленный передатчик на 450 МГц состоял из 26-сантиметровой латунной стержневой дипольной антенны с разрядником между концами, подвешенной на фокальной линии параболической антенны , сделанной из изогнутого цинкового листа, питаемой импульсами высокого напряжения от индукционной катушки . [30] Его исторические эксперименты продемонстрировали, что радиоволны, подобно свету, подвержены преломлению , дифракции , поляризации , интерференции и стоячим волнам . [31] доказав, что радиоволны и световые волны были формами электромагнитных волн Максвелла .
-
Искровой передатчик Генриха Герца на 450 МГц, 1888 год, состоящий из диполя диаметром 23 см и разрядника в фокусе параболического отражателя. -
Джагадиш Чандра Бос в 1894 году был первым человеком, создавшим миллиметровые волны ; его искровой генератор (в рамке справа) генерировал волны частотой 60 ГГц (5 мм) с помощью резонаторов с металлическими шариками диаметром 3 мм. -
Эксперимент Джона Амброуза Флеминга в 1897 году по микроволновой спектроскопии, показывающий преломление микроволн с частотой 1,4 ГГц парафиновой призмой, дублирующий более ранние эксперименты Бозе и Риги. -
Аугусто Риги на 12 ГГц, 1895 г. Искровой генератор и приемник
Начиная с 1894 года индийский физик Джагадиш Чандра Бос провел первые эксперименты с микроволнами. Он был первым человеком, который начал генерировать миллиметровые волны , генерируя частоты до 60 ГГц (5 миллиметров) с помощью искрового генератора с металлическим шариком диаметром 3 мм. [32] [31] Бозе также изобрел волновод , рупорные антенны и полупроводниковые кристаллические детекторы для использования в своих экспериментах. Независимо в 1894 году Оливер Лодж и Аугусто Риги экспериментировали с микроволнами частотой 1,5 и 12 ГГц соответственно, генерируемыми небольшими искровыми резонаторами с металлическими шариками. [31] Русский физик Петр Лебедев в 1895 году генерировал миллиметровые волны частотой 50 ГГц. [31] В 1897 году лорд Рэлей решил математическую краевую задачу о распространении электромагнитных волн через проводящие трубки и диэлектрические стержни произвольной формы. [33] [34] [35] [36] который дал моды и граничную частоту микроволн, распространяющихся через волновод . [30]
Однако, поскольку микроволны были ограничены траекторией прямой видимости , они не могли общаться за пределами визуального горизонта, а низкая мощность использовавшихся тогда искровых передатчиков ограничивала их практическую дальность действия до нескольких миль. Последующее развитие радиосвязи после 1896 года использовало более низкие частоты, которые могли выходить за горизонт в виде земных волн и отражаться от ионосферы в виде небесных волн , а микроволновые частоты в то время не изучались дальше.
Первые эксперименты по микроволновой связи
Практическое использование микроволновых частот не происходило до 1940-х и 1950-х годов из-за отсутствия адекватных источников, поскольку триодный ламповый (ламповый) электронный генератор , используемый в радиопередатчиках, не мог создавать частоты выше нескольких сотен мегагерц из-за чрезмерного времени прохождения электронов. и межэлектродная емкость. [30] К 1930-м годам с использованием новых принципов были разработаны первые маломощные микроволновые электронные лампы; трубка Баркгаузена -Курца и магнетрон с разделенным анодом . [30] Они могли генерировать мощность в несколько ватт на частотах до нескольких гигагерц и использовались в первых экспериментах по связи с микроволнами.
-
Антенны экспериментальной микроволновой ретрансляционной линии связи на частоте 1,7 ГГц 1931 года через Ла-Манш. -
Экспериментальный передатчик на частоте 700 МГц, 1932 год в лабораториях Вестингауза, передает голос на расстояние более мили. -
Саутворт (слева) демонстрирует волновод на собрании IRE в 1938 году, показывая микроволны с частотой 1,5 ГГц, проходящие через гибкий металлический шланг длиной 7,5 м и регистрируемые диодным детектором. -
Первая современная рупорная антенна в 1938 году изобретателем Уилмером Л. Барроу.
В 1931 году англо-французский консорциум, возглавляемый Андре К. Клавье, продемонстрировал первую экспериментальную микроволновую ретрансляционную линию через Ла-Манш на расстоянии 40 миль (64 км) между Дувром , Великобритания, и Кале , Франция. [37] [38] Система передавала телефонные, телеграфные и факсимильные данные по двунаправленным лучам 1,7 ГГц мощностью полватта, создаваемым миниатюрными трубками Баркгаузена-Курца в фокусе металлических тарелок длиной 10 футов (3 м).
Требовалось слово, чтобы отличить эти новые более короткие волны, которые ранее были объединены в « коротковолновый » диапазон, что означало все волны короче 200 метров. Термины «квазиоптические волны» и «ультракороткие волны» использовались недолго, но не прижились. Первое использование слова «микроволновая печь», по-видимому, произошло в 1931 году. [38] [39]
Радар
Развитие радаров , в основном секретное, до и во время Второй мировой войны , привело к технологическим достижениям, которые сделали микроволновые печи практичными. [30] Длины волн в сантиметровом диапазоне были необходимы для того, чтобы придать небольшим радиолокационным антеннам, которые были достаточно компактными, чтобы поместиться на самолетах, достаточно узкую ширину луча для локализации самолетов противника. Было обнаружено, что обычные линии передачи , используемые для передачи радиоволн, имеют чрезмерные потери мощности на микроволновых частотах, а Джордж Саутворт из Bell Labs и Уилмер Барроу из Массачусетского технологического института независимо друг от друга изобрели волновод в 1936 году. [33] Барроу изобрел рупорную антенну в 1938 году как средство эффективного излучения микроволн в волновод или из него. В микроволновом приемнике компонент был необходим нелинейный , который действовал бы как детектор и смеситель на этих частотах, поскольку электронные лампы имели слишком большую емкость. Чтобы удовлетворить эту потребность, исследователи возродили устаревшую технологию — точечный контактный кристаллический детектор (детектор кошачьих усов), который использовался в качестве демодулятора в кристаллических радиоприемниках примерно на рубеже веков, до появления ламповых приемников. [30] [40] Низкая емкость полупроводниковых переходов позволяла им функционировать на сверхвысокочастотных частотах. Первые современные кремниевые и германиевые диоды были разработаны в качестве микроволновых детекторов в 1930-х годах, а принципы физики полупроводников , изученные во время их разработки, привели к полупроводниковой электронике . после войны [30]
-
Рэндалла и Бута Прототип магнетронной трубки с полостью в Бирмингемском университете , 1940 год. При использовании трубка была установлена между полюсами электромагнита. -
Первая коммерческая клистронная трубка производства General Electric, 1940 год, разрезана для демонстрации внутренней конструкции. -
Британский Мк. VIII , первая микроволновая РЛС воздушного перехвата, установленная в носовой части британского истребителя. -
Мобильная микроволновая ретрансляционная станция армии США, 1945 год, демонстрирующая ретрансляционные системы, использующие частоты от 100 МГц до 4,9 ГГц, которые могли передавать до 8 телефонных вызовов по лучу.
Первые мощные источники микроволн были изобретены в начале Второй мировой войны: клистронная трубка Расселом и Сигурдом Варианом в Стэнфордском университете в 1937 году и магнетронная трубка с резонатором Джоном Рэндаллом и Гарри Бутом в Бирмингемском университете, Великобритания, в 1940 году. [30] Десятисантиметровый (3 ГГц) микроволновый радар использовался на британских военных самолетах в конце 1941 года и изменил правила игры. Решение Великобритании в 1940 году поделиться своей микроволновой технологией со своим союзником США ( Миссия Тизард ) значительно сократило войну. Радиационная лаборатория Массачусетского технологического института , тайно созданная в Массачусетском технологическом институте в 1940 году для исследования радаров, предоставила большую часть теоретических знаний, необходимых для использования микроволн. Первые системы микроволновой ретрансляции были разработаны военными союзников ближе к концу войны и использовались для защищенных сетей боевой связи на европейском театре военных действий.
После Второй мировой войны
После Второй мировой войны микроволновые печи начали быстро использоваться в коммерческих целях. [30] Благодаря своей высокой частоте они имели очень большую пропускную способность информации ( полосу пропускания ); один микроволновый луч мог передать десятки тысяч телефонных звонков. В 1950-х и 60-х годах микроволновой ретрансляции в США и Европе были построены трансконтинентальные сети для обмена телефонными звонками между городами и распространения телевизионных программ. В новой индустрии телевизионного вещания с 1940-х годов микроволновые тарелки использовались для передачи обратного видеосигнала с мобильных производственных грузовиков обратно в студию, что позволило осуществлять первые дистанционные телетрансляции . Первые спутники связи были запущены в 1960-х годах и передавали телефонные звонки и телепередачи между удаленными друг от друга точками Земли с помощью микроволновых лучей. В 1964 году Арно Пензиас и Роберт Вудро Вильсон во время исследования шума в спутниковой рупорной антенне в Bell Labs , Холмдел, штат Нью-Джерси, обнаружили космическое микроволновое фоновое излучение .
Микроволновой радар стал центральной технологией, используемой в управлении воздушным движением , морской навигации , противовоздушной обороне , обнаружении баллистических ракет , а затем и во многих других целях. Радар и спутниковая связь стимулировали разработку современных микроволновых антенн; параболическая антенна (наиболее распространенный тип), антенна Кассегрена , линзовая антенна , щелевая антенна и фазированная решетка .
Способность коротких волн быстро нагревать материалы и готовить пищу была исследована в 1930-х годах И.Ф. Муромцевым в Вестингаузе, а на Всемирной выставке в Чикаго 1933 года продемонстрировано приготовление блюд с помощью радиопередатчика 60 МГц. [41] В 1945 году Перси Спенсер , инженер, работавший над радаром в компании Raytheon , заметил, что микроволновое излучение магнетронного генератора расплавило шоколадку в его кармане. Он исследовал приготовление пищи с помощью микроволн и изобрел микроволновую печь , состоящую из магнетрона, подающего микроволны в закрытую металлическую полость, содержащую пищу, которая была запатентована компанией Raytheon 8 октября 1945 года. Из-за своей дороговизны микроволновые печи первоначально использовались на институциональных кухнях, но позже В 1986 году примерно 25% домохозяйств в США владели им. Микроволновое нагревание стало широко использоваться в качестве промышленного процесса в таких отраслях, как производство пластмасс, а также в качестве медицинской терапии для уничтожения раковых клеток с помощью микроволновой гипертермии .
Лампа бегущей волны (ЛБВ), разработанная в 1943 году Рудольфом Компфнером и Джоном Пирсом, стала мощным перестраиваемым источником микроволн до 50 ГГц и стала наиболее широко используемой микроволновой лампой (помимо вездесущего магнетрона, используемого в микроволновых печах). Семейство гиротронных трубок , разработанное в России, может производить мегаватты мощности вплоть до миллиметровых волн и используется в промышленном нагреве и исследованиях плазмы , а также для питания ускорителей частиц и термоядерных реакторов .
Твердотельные микроволновые устройства
Развитие полупроводниковой электроники в 1950-х годах привело к созданию первых твердотельных микроволновых устройств, работавших по новому принципу; отрицательное сопротивление (некоторые довоенные микроволновые лампы также использовали отрицательное сопротивление). [30] Генератор обратной связи и двухпортовые усилители, которые использовались на более низких частотах, становились нестабильными на микроволновых частотах, а генераторы с отрицательным сопротивлением и усилители на основе однопортовых устройств, таких как диоды, работали лучше.
Туннельный диод , изобретенный в 1957 году японским физиком Лео Эсаки, мог производить несколько милливатт микроволновой энергии. Его изобретение положило начало поиску лучших полупроводниковых устройств с отрицательным сопротивлением для использования в качестве микроволновых генераторов, что привело к изобретению диода IMPATT в 1956 году У.Т. Ридом и Ральфом Л. Джонстоном и диода Ганна в 1962 году Дж.Б. Ганном . [30] Диоды сегодня являются наиболее широко используемыми источниками микроволнового излучения.
два малошумящих твердотельных СВЧ с отрицательным сопротивлением усилителя Разработаны ; рубиновый мазер , изобретенный в 1953 году Чарльзом Х. Таунсом , Джеймсом П. Гордоном и Х. Дж. Зейгером , и варакторный параметрический усилитель , разработанный в 1956 году Мэрион Хайнс. [30] Они использовались для малошумящих микроволновых приемников в радиотелескопах и наземных спутниковых станциях . Мазер привел к разработке атомных часов , которые отсчитывают время, используя точную микроволновую частоту, излучаемую атомами, претерпевающими электронный переход между двумя энергетическими уровнями. Схемы усилителей с отрицательным сопротивлением потребовали изобретения новых невзаимных волноводных компонентов, таких как циркуляторы , изоляторы и направленные ответвители . В 1969 году Канеюки Курокава вывел математические условия устойчивости цепей с отрицательным сопротивлением, которые легли в основу конструкции СВЧ-генератора. [42]
Микроволновые интегральные схемы
До 1970-х годов микроволновые устройства и схемы были громоздкими и дорогими, поэтому микроволновые частоты обычно ограничивались выходным каскадом передатчиков и ВЧ- интерфейсом приемников, а сигналы гетеродинировались до более низкой промежуточной частоты для обработки. В период с 1970-х годов по настоящее время были разработаны крошечные недорогие активные твердотельные микроволновые компоненты, которые можно устанавливать на печатные платы, что позволяет схемам выполнять значительную обработку сигналов на микроволновых частотах. Это сделало возможным спутниковое телевидение , кабельное телевидение , устройства GPS и современные беспроводные устройства, такие как смартфоны , Wi-Fi и Bluetooth , которые подключаются к сетям с помощью микроволновых печей.
Микрополосковая , линия передачи используемая на микроволновых частотах, была изобретена с помощью печатных плат в 1950-х годах. [30] Возможность дешевого изготовления широкого спектра форм на печатных платах микрополосковые версии конденсаторов , катушек индуктивности , резонансных шлейфов , разветвителей , направленных ответвителей , диплексеров , фильтров и антенн, что позволило создавать компактные СВЧ-схемы. позволила создавать [30]
Транзисторы , работающие на микроволновых частотах, были разработаны в 1970-х годах. Полупроводниковый арсенид галлия (GaAs) имеет гораздо более высокую подвижность электронов , чем кремний. [30] поэтому устройства, изготовленные из этого материала, могут работать в 4 раза чаще, чем аналогичные устройства из кремния. Начиная с 1970-х годов GaAs использовался для изготовления первых микроволновых транзисторов. [30] и с тех пор он доминирует в области микроволновых полупроводников. MESFET ( металл-полупроводниковые полевые транзисторы ), быстрые полевые транзисторы GaAs с переходами Шоттки в качестве затвора, разрабатывались начиная с 1968 года и достигли граничных частот 100 ГГц и в настоящее время являются наиболее широко используемыми активными СВЧ-устройствами. [30] Другое семейство транзисторов с более высоким пределом частоты — это HEMT ( транзистор с высокой подвижностью электронов ), полевой транзистор , изготовленный из двух разных полупроводников, AlGaAs и GaAs, с использованием технологии гетероперехода , и аналогичный HBT ( биполярный транзистор с гетеропереходом ). [30]
GaAs можно сделать полуизолирующим, что позволяет использовать его в качестве подложки , на которой методом литографии можно изготавливать схемы, содержащие пассивные компоненты , а также транзисторы. [30] К 1976 году это привело к появлению первых интегральных схем (ИС), работавших на микроволновых частотах, и получивших название монолитных микроволновых интегральных схем (ММИЦ). [30] Слово «монолитный» было добавлено, чтобы отличить их от схем микрополосковых печатных плат, которые назывались «микроволновыми интегральными схемами» (MIC). С тех пор были также разработаны кремниевые MMIC. Сегодня MMIC стали «рабочими лошадками» как аналоговой, так и цифровой высокочастотной электроники, что позволяет производить однокристальные микроволновые приемники, широкополосные усилители , модемы и микропроцессоры .
Смотрите также
- Блочный повышающий преобразователь (BUC)
- Космический микроволновый фон
- Электронный циклотронный резонанс
- Международный институт микроволновой энергетики
- Малошумящий блочный преобразователь (LNB)
- Мазер
- Слуховой эффект микроволновой печи
- Микроволновая камера
- Микроволновая химия
- Микроволновое радиореле
- Микроволновая передача
- Дождь исчезает
- Матрица радиочастотного переключателя
- Существо (подслушивающее устройство)
Рекомендации
- ^ Хичкок, Р. Тимоти (2004). Радиочастотное и микроволновое излучение . Американская ассоциация промышленной гигиены. п. 1. ISBN 978-1931504553 .
- ^ Перейти обратно: а б Кумар, Санджай; Шукла, Саураб (2014). Концепции и применение микроволновой техники . PHI Learning Pvt. ООО с. 3. ISBN 978-8120349353 .
- ^ Джонс, Грэм А.; Слой, Дэвид Х.; Осенковский, Томас Г. (2013). Справочник Национальной ассоциации телерадиовещателей по инженерным вопросам, 10-е изд . Тейлор и Фрэнсис. п. 6. ISBN 978-1136034107 .
- ^ Позар, Дэвид М. (1993). Микроволновая техника Издательство Addison-Wesley. ISBN 0-201-50418-9 .
- ^ Соррентино, Р. и Бьянки, Джованни (2010) Микроволновая и радиочастотная техника , John Wiley & Sons, стр. 4, ISBN 047066021X .
- ^ «Электромагнитное излучение — Микроволны, длины волн, частота | Британника» . www.britanica.com . Проверено 15 августа 2023 г.
- ^ «Реквизиты для ИЭВ № 713-06-03: «микроволновая печь» » . Международный электротехнический словарь (на японском языке) . Проверено 27 марта 2024 г.
- ^ «Реквизиты по ИЭВ № 701-02-12: «Радиоволна» » . Международный электротехнический словарь (на японском языке) . Проверено 27 марта 2024 г.
- ^ «Буквенные диапазоны частот» . Микроволновая энциклопедия . Веб-сайт Microwaves101, Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). 14 мая 2016 года . Проверено 1 июля 2018 г.
- ^ Голио, Майк; Голио, Джанет (2007). Радиочастотные и микроволновые приложения и системы . ЦРК Пресс. стр. 1.9–1.11. ISBN 978-1420006711 .
- ^ См. «eEngineer – Обозначения диапазонов радиочастот» . Радиоинг.com . Проверено 8 ноября 2011 г. , PC Mojo – Веб-сайты с MOJO из Кейв-Крик, Аризона (25 апреля 2008 г.). «Буквенные диапазоны частот - Энциклопедия микроволнового излучения» . Микроволны101.com. Архивировано из оригинала 14 июля 2014 г. Проверено 8 ноября 2011 г. , Буквенные обозначения диапазонов СВЧ .
- ^ Скольник, Меррилл И. (2001) Введение в радиолокационные системы , Третье изд., стр. 2001. 522, МакГроу Хилл. Полный текст издания 1962 г.
- ^ Перейти обратно: а б Сейболд, Джон С. (2005). Введение в распространение радиочастот . Джон Уайли и сыновья. стр. 55–58. ISBN 978-0471743682 .
- ^ Перейти обратно: а б Голио, Майк; Голио, Джанет (2007). Пассивные и активные технологии ВЧ и СВЧ . ЦРК Пресс. стр. I.2–I.4. ISBN 978-1420006728 .
- ^ Кармель, Пол Р.; Колеф, Габриэль Д.; Камиса, Раймонд Л. (1998). Введение в электромагнитную и микроволновую технику . Джон Уайли и сыновья. п. 1. ISBN 9780471177814 .
- ^ Микроволновой генератор. Архивировано 30 октября 2013 г. в заметках Wayback Machine , сделанных Herley General Microwave.
- ^ Перейти обратно: а б Сисодия, М.Л. (2007). Микроволновые печи: введение в схемы, устройства и антенны . Нью Эйдж Интернэшнл. стр. 1.4–1.7. ISBN 978-8122413380 .
- ^ Лиу, Куо-Нан (2002). Введение в атмосферное излучение . Академическая пресса. п. 2. ISBN 978-0-12-451451-5 . Проверено 12 июля 2010 г.
- ^ «IEEE 802.20: мобильный широкополосный беспроводной доступ (MBWA)» . Официальный веб-сайт . Проверено 20 августа 2011 г.
- ^ «Сайт АЛМА» . Проверено 21 сентября 2011 г.
- ^ «Добро пожаловать в АЛМА!» . Проверено 25 мая 2011 г.
- ^ Райт, Э.Л. (2004). «Теоретический обзор анизотропии космического микроволнового фона». В WL Freedman (ред.). Измерение и моделирование Вселенной . Серия по астрофизике Обсерваторий Карнеги. Издательство Кембриджского университета . п. 291. arXiv : astro-ph/0305591 . Бибкод : 2004mmu..symp..291W . ISBN 978-0-521-75576-4 .
- ^ «Путь к новой энергии» . ИТЭР. 04.11.2011 . Проверено 8 ноября 2011 г.
- ^ Система защиты Silent Guardian. Малолетальная направленная энергетическая защита . raytheon.com
- ^ Нейв, Род. «Взаимодействие излучения с веществом» . Гиперфизика . Проверено 20 октября 2014 г.
- ^ Голдсмит, младший (декабрь 1997 г.). «Эпидемиологические данные, касающиеся воздействия радаров (микроволновых волн)» . Перспективы гигиены окружающей среды . 105 (Приложение 6): 1579–1587. дои : 10.2307/3433674 . JSTOR 3433674 . ПМК 1469943 . ПМИД 9467086 .
- ^ Анджус, РК; Лавлок, Дж. Э. (1955). «Реанимация крыс при температуре тела от 0 до 1 °C методом микроволновой диатермии» . Журнал физиологии . 128 (3): 541–546. дои : 10.1113/jphysical.1955.sp005323 . ПМЦ 1365902 . ПМИД 13243347 .
- ^ Липман, Ричард М.; Трипати, Бренда Дж.; Трипати, Рамеш К. (ноябрь – декабрь 1988 г.). «Катаракта, вызванная микроволновым излучением и ионизирующим излучением». Обзор офтальмологии . 33 (3): 206–207. дои : 10.1016/0039-6257(88)90088-4 . ПМИД 3068822 .
- ^ Хон, Сунгук (2001). Беспроводная связь: от «черного ящика» Маркони к Audion . МТИ Пресс. стр. 5–9, 22. ISBN. 978-0262082983 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж к л м н О п д р с т в Роер, Т.Г. (2012). Микроволновые электронные устройства . Springer Science and Business Media. стр. 1–12. ISBN 978-1461525004 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это Саркар, ТК ; Майу, Робер; Олинер, Артур А. (2006). История беспроводной связи . Джон Уайли и сыновья. стр. 474–486. ISBN 978-0471783015 .
- ^ Эмерсон, DT (февраль 1998 г.). «Работа Джагдиша Чандры Боса: 100 лет исследований ММ-волн» . Национальная радиоастрономическая обсерватория.
- ^ Перейти обратно: а б Паккард, Карл С. (сентябрь 1984 г.). «Происхождение волноводов: случай множественного повторного открытия» (PDF) . Транзакции IEEE по теории и технике микроволнового излучения . МТТ-32 (9): 961–969. Бибкод : 1984ITMTT..32..961P . CiteSeerX 10.1.1.532.8921 . дои : 10.1109/tmtt.1984.1132809 . Проверено 24 марта 2015 г.
- ^ Стратт, Уильям (лорд Рэлей) (февраль 1897 г.). «О прохождении электрических волн по трубкам, или о колебаниях диэлектрических цилиндров» . Философский журнал . 43 (261): 125–132. дои : 10.1080/14786449708620969 .
- ^ Кизер, Джордж (2013). Цифровая микроволновая связь: проектирование двухточечных микроволновых систем . Джон Уайли и сыновья. п. 7. ISBN 978-1118636800 .
- ^ Ли, Томас Х. (2004). Планарная микроволновая техника: Практическое руководство по теории, измерениям и схемам, Том. 1 . Издательство Кембриджского университета. стр. 18, 118. ISBN. 978-0521835268 .
- ^ «Микроволны охватывают Ла-Манш» (PDF) . Коротковолновое ремесло . Том. 6, нет. 5. Нью-Йорк: Popular Book Co., сентябрь 1935 г., стр. 262, 310 . Проверено 24 марта 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Свободен, Э.Э. (август 1931 г.). «Радио-прожектор с новыми волнами 7 дюймов» (PDF) . Радио Новости . Том. 8, нет. 2. Нью-Йорк: Радионаучные публикации. стр. 107–109 . Проверено 24 марта 2015 г.
- ^ Айто, Джон (2002). Слова 20 века . Издательство по преподаванию и исследованиям иностранных языков. п. 269. ИСБН 978-7560028743 .
- ^ Риордан, Майкл ; Лилиан Ходдесон (1988). Хрустальный огонь: изобретение транзистора и рождение информационного века . США: WW Norton & Company. стр. 89–92. ISBN 978-0-393-31851-7 .
- ^ «Готовим на коротких волнах» (PDF) . Коротковолновое ремесло . 4 (7): 394. Ноябрь 1933 г. Проверено 23 марта 2015 г.
- ^ Курокава, Канеюки (июль 1969 г.). «Некоторые основные характеристики широкополосных генераторных цепей с отрицательным сопротивлением» . Белл Систем Тех. Дж . 48 (6): 1937–1955. дои : 10.1002/j.1538-7305.1969.tb01158.x . Проверено 8 декабря 2012 г.
Внешние ссылки
- EM Talk, Учебные пособия и инструменты по микроволновой технике
- Миллиметровые волны. Архивировано 9 июня 2013 г. в таблице размеров Wayback Machine и Microwave Waveguide.
