Mikrodalga Nedir?

Mikrodalga Nedir?

 

Mikrodalga, dalga boylarında bir milimetre ile bir metre arasında değişen elektromanyetik radyasyon formu; 300 MHz (100 cm) ve 300 GHz (0.1 cm) arasındaki frekansları kapsar. "Mikrodalga" sözü elektromanyetik dalganın dalga boyunun 1 metreden kısa olduğu frekansları tanımlar. Dalga boyunun 1 cm'den kısa olduğu frekanslara (30-300 GHz aralığı) "milimetrik" dalga ismi de verilir. Dalga boyunun 1 mm'den kısa olduğu frekanslara (300-3000 GHz) "submilimetrik" dalga ismi verilir. 

 

Mikrodalga, daha büyük bant genişliğine sahip işaretlerin kablosuz iletimi için uygundur. Mikrodalgaların en yaygın olarak uydu haberleşmesi, radar sinyalleri, telefon ve navigasyon uygulamalarında kullanılır. Mikrodalgaların kullanıldığı diğer uygulamalar tıbbi tedaviler, malzemeleri ve gıda hazırlanması vb. yerlerde kullanılır.

 

Mikrodalgalar’ın Kullanım Yerleri ve Uygulamaları

 

Mikrodalgalar 1-40 GHz aralığında, kablosuz veri iletimi ve (Kablosuz LAN protokolü Eski Bluetooth) daha yüksek bant genişliğine sahip sinyaller için uygundur.

 

Mikrodalgalar,

 

► Telekom,

► Noktadan noktaya haberleşme, 

► Uydu, Hücresel erişim teknolojileri,

► Uzay,

► Algılama/Spektroskopisi,

► İletişim, 

► Radyo Astronomi,

► Kalıplama,

► Teşhis, görüntüleme ve tedavi uygulamaları,

► Savunma Radar,

► Trafik gözetleme, Hava trafik güvenlik kamerası,

► Navigasyon, Konumlandırma Ve Ölçme (GPS),

► Gıda,

► Yeni gıda ve yeni uygulama alanlarının yabancı cisimleri ısıtma & algılama,

 

gibi birçok alanda kullanılır.
 

 

 

►İlginizi Çekebilir: Elektromanyetik Girişim (EMI) ve Uyumluluk (EMC) Nedir? | ElektrikPort Akademi

 

Mikrodalga Bantları

 

Mikrodalgalar, dalga boylarına ve frekans bantlarına göre kendi içlerinde kategorize edilirler. Gelin şimdi bunları yakından inceleyelim.

 

1. L Bandı

 

L bantları, 1 GHz ile 2 GHz arasında frekans aralığına sahiptir. Boş uzayda kendi dalga boyu aralığı 30 cm-15cm arasındadır. Bu bant seviyesinde genellikle askeri uygulamalar, GSM Cep telefonları gibi araçlar kullanılır.

 

2. S Bandı

 

S bandı, 2 GHz ile 4 GHz arasındaki frekans aralığı olan ve dalga boyu aralığı 7.5 cm- 15 cm arasındadır. Bu dalgalar navigasyon işaretleri, optik iletişim, kablosuz ağlarda kullanılır.

 

3. C Bandı

 

C bandı, 4 GHz ile 8 GHz arasında değişen ve dalga boyu 3.75 cm-7.5 cm arasında olan c bandı bulutlu, toz, duman, kar gibi hava olaylarından etkilenmez. Bu yüzden bu dalgalar uzun mesafeli telsiz iletişiminde kullanılabilir.

 

4. X Bandı

 

X-bandı, 8 GHz ile 12 GHz arasında 25 mm-37.5 mm dalga boyu aralığına sahiptir. Bu dalgalar, uydu haberleşmesi, geniş bant iletişimi, radarlar, uzay iletişimi ve amatör radyo sinyallerinde kullanılır.

 

5. Ku Bandı

 

Bu dalgalar 12 GHZ ile 18 GHz arasında ve  16.7 mm- 25 mm dalga boyun aralığına sahip, “Ku” Kuvars-altında anlamına gelir. Bu dalgalar, enerji değişiklikleri ölçmek için uydu haberleşmesi kullanılır ve kıyı alanlarına yakın, rüzgar hızı ve yönü tespit etmek için kullanılır.

 

6. K ve Ka Bandı

 

18 GHz ile 26,5 GHz K arasında, dalgalar arasında 11.3 mm-16.7 mm dalga boyuna sahip,  Ka bandı frekans aralığı 26,5 iken , 40 GHZ arasında, 5 mm-11.3 mm dalga boyuna sahiptir. Bu dalgalar, uydu iletişimi, astronomik gözlem ve radar için kullanılır. Bu frekans aralığında radar kısa menzilli, yüksek çözünürlük ve yenileme oranı en yüksek veri miktarı bulundurur.

 

Antenler için Mikrodalga Teknolojisi

 

Mikrodalga antenler, genellikle kendi dalga boylarına uygun büyüklükteki antenler için noktadan noktaya iletişim için kullanılırlar. Çünkü mikrodalgalar, radyo frekansları gibi birbirlerine karışıp sinyalde, gürültü ve az da olsa kayıp yaşatmazlar. En büyük avantajlarından birisi yüksek bant genişliğidir. Dezavantajı ise mikrodalgalar, tepeler ya da dağları aşamadığından kullanılan ortamın coğrafik yapısı düzlük yerler olmasını gerektirir.

 

Mikrodalga Fırın Çalışma Prensibi

 

Mikrodalgalar da iletken üzerinde ivmelendirilen yükler tarafından meydana getirilirler. Radyo dalgalarının en kısa dalga boyuna sahip olanlarıdır. Bugün yaygın olarak mikrodalga fırınları kullanılmaktadır. Pişirilecek madde üzerine gönderilen mikrodalgalar su moleküllerinin tabii dönme frekanslarının biriyle rezonansa gelir ve suya enerji aktarır. Böylece yiyecekler içten içe pişerler. Haydi gelin şimdi hep birlikte bu işin detayına inelim.

 

İlk öncelikle şunu belirtmeliyiz ki mikrodalga fırınlar küçük boyutlarına rağmen, fırın da yüksek miktarda enerji taşırlar. Mikrodalga karşısında yaşanan herhangi bir olumsuzluk, hücre ve doku hasarı oluşturabilir.

 

 

►İlginizi Çekebilir: Gauss Kanunu | Elektromanyetik Alanlar Teorisi 1. Bölüm

 

Mikrodalga Yiyeceği Nasıl Pişiriyor ?

 

Güçlü bir metal kutu içinde, bir mikrodalga üreteci vardır, buna magnetron denir. Yemek pişirme işlemini başlattığınızda, magnetron güç prizinden elektrik alır ve yüksek enerjili, 12cm (4.7 inç) çapta radyo dalgaları üretmeye başlar. Mikrodalga’nın içinde bulunan yansıtıcı yüzeyler gönderilen her ışığın odağının yiyecek olmasını sağlar, bundan dolayı gönderilen mikrodalgalar yiyecekteki su moleküllerini titreştirerek yiyeceğin ısınmasını sağlar. Böylece mikrodalgalar enerjisini yiyeceğimize ısı şeklinde aktarmış olur.

 

 

► Magnetron’un Yapısı

 

İlk Mikrodalgayı, Percy Spencer adında bir mühendis ikinci dünya savaşı sırasında radar teknolojisi üzerinde çalışırken icat etti. Evlerde kullanılmayacak kadar pahalıydı daha sonra alınan bir patentle Amana Corporation tarafından 1967 yılında tanıtıldı ve kullanımı dünya çapında ticarileştirildi ve bütün dünya mutfaklarına hızlı bir şekilde yayıldı.

 

 

 

► Mikrodalga Fırının Basit Şeması

 

 

Mikrodalga Teknolojisinin Avantajları

 

1) Herhangi bir kablo bağlantısı gerektirmez.

2) Bilgi yüksek miktarda yüksek çalışma frekansları sayesinde taşınır.

3) Kanalları çok olduğundan fazla erişim sağlanabilir. 

4) Yüksek frekans, kısa dalga boyu sinyalleri olduğu için küçük bir anten ihtiyacı karşılar.

 

Dezavantajları

 

1) Katı cisimlere çarpınca sinyal zayıflar.

2) Çok pahalı uzun kuleler inşa etmek gerekir. 

3) Su veya metal gibi düz yüzeylerden yansır. 

4) Atmosfer, uygun olmazsa sinyal de kayıplar yaşanır. 

Kaynak:

►Microwaveroad
►Explainthowstuff