Génie des micro-ondes - Introduction
Le spectre électromagnétique se compose d'une gamme complète de rayonnement électromagnétique. Le rayonnement est l'énergie qui se déplace et se répand à mesure qu'elle se propage. Les types de rayonnement électromagnétique qui composent le spectre électromagnétique sont illustrés dans la capture d'écran suivante.
Examinons maintenant les propriétés des micro-ondes.
Propriétés des micro-ondes
Voici les principales propriétés des micro-ondes.
Les micro-ondes sont les ondes qui rayonnent de l'énergie électromagnétique avec une longueur d'onde plus courte.
Les micro-ondes ne sont pas réfléchies par l'ionosphère.
Les micro-ondes voyagent en ligne droite et sont réfléchies par les surfaces conductrices.
Les micro-ondes sont facilement atténués sur des distances plus courtes.
Les courants micro-ondes peuvent circuler à travers une fine couche d'un câble.
Avantages des micro-ondes
Les micro-ondes présentent de nombreux avantages tels que les suivants:
Prend en charge une bande passante plus grande et donc plus d'informations sont transmises. Pour cette raison, les micro-ondes sont utilisées pour les communications point à point.
Plus de gain d'antenne est possible.
Des débits de données plus élevés sont transmis à mesure que la bande passante augmente.
La taille de l'antenne est réduite, car les fréquences sont plus élevées.
Faible consommation d'énergie car les signaux sont de fréquences plus élevées.
L'effet de l'évanouissement est réduit en utilisant la propagation en ligne de visée.
Fournit une zone de réflexion efficace dans les systèmes radar.
Des communications satellitaires et terrestres à haute capacité sont possibles.
Des composants micro-ondes miniatures peu coûteux peuvent être développés.
Utilisation efficace du spectre avec une grande variété d'applications dans toutes les plages de fréquences de fonctionnement disponibles.
Inconvénients des micro-ondes
Il y a quelques inconvénients des micro-ondes tels que les suivants -
- Le coût de l'équipement ou le coût d'installation est élevé.
- Ils sont lourds et occupent plus d'espace.
- Des interférences électromagnétiques peuvent se produire.
- Des variations des propriétés diélectriques avec les températures peuvent se produire.
- Inefficacité inhérente à l'énergie électrique.
Applications des micro-ondes
Il existe une grande variété d'applications pour les micro-ondes, qui ne sont pas possibles pour d'autres rayonnements. Ils sont -
Communications sans fil
- Pour les appels téléphoniques longue distance
- Bluetooth
- Opérations WIMAX
- Émissions de diffusion extérieure
- Services auxiliaires de diffusion
- Unité de ramassage à distance
- Lien studio / émetteur
- Satellite de diffusion directe (DBS)
- Systèmes de communication personnels (PCS)
- Réseaux locaux sans fil (WLAN)
- Systèmes de vidéo cellulaire (CV)
- Système d'évitement de collision automobile
Électronique
- Commutateurs rapides sans gigue
- Déphaseurs
- Génération HF
- Éléments de réglage
- Systèmes ECM / ECCM (contre-mesure électronique)
- Systèmes à spectre étalé
Utilisations commerciales
- Alarmes antivol
- Ouvre-portes de garage
- Détecteurs de vitesse de la police
- Identification par des méthodes sans contact
- Téléphones portables, téléavertisseurs, réseaux locaux sans fil
- Télévision par satellite, radio XM
- Détecteurs de mouvement
- Télédétection
La navigation
- Systèmes mondiaux de navigation par satellite
- Système de positionnement global (GPS)
Militaire et radar
Radars pour détecter la portée et la vitesse de la cible.
Applications SONAR
Le contrôle du trafic aérien
Prévision météo
Navigation des navires
Applications de déminage
Application des limites de vitesse
L'armée utilise des fréquences micro-ondes pour les communications et pour les applications mentionnées ci-dessus.
Applications de recherche
- Résonances atomiques
- Résonances nucléaires
Radioastronomie
- Marquer le rayonnement de fond des micro-ondes cosmiques
- Détection de puissantes vagues dans l'univers
- Détection de nombreux rayonnements dans l'univers et l'atmosphère terrestre
Industrie alimentaire
- Fours à micro-ondes utilisés pour le réchauffage et la cuisson
- Applications de transformation des aliments
- Applications de préchauffage
- Pre-cooking
- Torréfaction de céréales / haricots
- Séchage de croustilles
- Nivellement d'humidité
- Absorber les molécules d'eau
Utilisations industrielles
- Caoutchouc vulcanisant
- Applications de chimie analytique
- Processus de séchage et de réaction
- Traitement de la céramique
- Matrice polymère
- Modification de surface
- Traitement chimique des vapeurs
- Traitement de la poudre
- Produits pharmaceutiques stérilisants
- Synthèse chimique
- Assainissement des déchets
- Puissance de transmission
- Forage de tunnel
- Briser la roche / le béton
- Briser les veines de charbon
- Durcissement du ciment
- Éclairage RF
- Réacteurs à fusion
- Systèmes de déni actifs
Techniques de traitement des semi-conducteurs
- Gravure ionique réactive
- Dépôt chimique en phase vapeur
Spectroscopie
- Spectroscopie par résonance paramagnétique électronique (EPR ou ESR)
- Connaître les électrons non appariés dans les produits chimiques
- Connaître les radicaux libres dans les matériaux
- Chimie électronique
Applications médicales
- Surveillance du rythme cardiaque
- Détection d'eau pulmonaire
- Détection des tumeurs
- Hyperthermie régionale
- Applications thérapeutiques
- Chauffage local
- Angioplasty
- Tomographie par micro-ondes
- Imagerie acoustique micro-ondes
Pour qu'une vague se propage, il faut un médium. Les lignes de transmission, de types différents, sont utilisées pour la propagation des micro-ondes. Découvrons-les dans le prochain chapitre.