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.