מיקרוגל מייצג "תדרים סופר גבוהים". רבים יחשבו שמדובר במשהו מסובך מתחום הפיזיקה והמתמטיקה המופשטת, ושזה לא נוגע להם. עם זאת, הדברים שונים לגמרי. מכשירי מיקרוגל נכנסו לחיינו מזמן ומהודק, וניתן למצוא אותם בכל מקום. אבל מה זה?
UHF
פרשנות מיקרוגל - תדרים גבוהים במיוחד של קרינה אלקטרומגנטית, הממוקמים בספקטרום שבין תדר האינפרא אדום הרחוק לתדרים גבוהים במיוחד. אורך הגל של טווח זה הוא משלושים סנטימטרים עד מילימטר אחד. לכן גלי מיקרו נקראים לפעמים גלי סנטימטר ודצימטר. בספרות טכנית זרה, הפרשנות של המיקרוגל היא טווח המיקרוגל. המשמעות היא שאורך הגל קצר מאוד בהשוואה לגלי שידור, שהם בסדר גודל של כמה מאות מטרים.
נכסי מיקרוגל
מבחינת אורכו, סוג זה של גל הוא ביניים בין פליטת אור ואותות רדיו, ולכן יש לו תכונות של שני הסוגים. לדוגמה, כמו אור, הגלים האלהמתפשטים לאורך נתיב ישר ומכוסים כמעט על ידי כל העצמים המוצקים יותר או פחות. בדומה לקרינת אור, גלי מיקרו יכולים להיות ממוקדים, מוחזרים ולהתפשט בצורה של קרניים. למרות העובדה שהפענוח של המיקרוגל מתמקד בטווח ה"סופר"-גבוה, אנטנות ומכשירי מכ"ם רבים הם גרסה מוגדלת מעט של מראות, עדשות ואלמנטים אופטיים אחרים.
Generation
מכיוון שקרינת מיקרוגל דומה לגלי רדיו, היא נוצרת בשיטות דומות. פענוח גלי המיקרו כרוך ביישום התיאוריה הקלאסית של גלי רדיו עליו, אולם בשל הטווח המוגדל ניתן להגביר את יעילות השימוש בו. לדוגמה, רק קרן אחת יכולה "לשאת" עד אלף שיחות טלפון בו-זמנית. קווי הדמיון בין גלי מיקרו לאור, המתבטאים בצפיפות המוגברת של המידע הנישא, הוכחו כמועילים לטכנולוגיית מכ"ם.
שימוש בתדרי מיקרוגל ברדאר
גלים של טווחי סנטימטר ודצימטר הפכו לנושא עניין במהלך מלחמת העולם השנייה. באותה תקופה היה צורך באמצעי איתור יעיל וחדשני. לאחר מכן נחקרו גלי מיקרוגל לשימושם במכ ם. השורה התחתונה היא שפעימות אינטנסיביות וקצרות משוגרות לחלל, ואז חלק מהקרניים הללו נרשמות לאחר החזרה מהעצמים הרחוקים הרצויים.
שימוש בתדרי מיקרוגל בתחום התקשורת
כפי שכבר אמרנו, הפענוח של גלי מיקרו הוא תדרים גבוהים במיוחד. מהנדסים וטכנאים החליטו ליישם את גלי הרדיו הללו בתקשורת. בכל המדינות נעשה שימוש פעיל בקווי תקשורת מסחריים המבוססים על שידור גלי פס גבוה. אותות רדיו כאלה אינם עוברים לאורך העקומה של פני כדור הארץ, אלא בקו ישר, דרך תחנות תקשורת ממסר הממוקמות בגבהים במרווחים של כחמישים קילומטרים.
השידור אינו מצריך כמויות גדולות של חשמל, שכן גלי מיקרוגל מאפשרים קליטה ושידור מכוונים צרים, וכן מוגברים בתחנות על ידי מגברים אלקטרוניים לפני שידור חוזר. מערכת האנטנות, המגדלים, המשדרים והמקלטים נראית יקרה, אבל כל זה משתלם עם יכולת המידע של ערוצי תקשורת כאלה.
שימוש בתדרי מיקרוגל בתחום התקשורת לוויינית
מערכת של מגדלי רדיו להעברת אותות מיקרוגל למרחקים ארוכים יכולה להתקיים רק ביבשה. עבור משא ומתן בין יבשתי, משתמשים בלוויינים מלאכותיים, שנמצאים במסלול גיאוסטציונרי כדור הארץ ופועלים כמחזרים. כל לוויין מספק כמה אלפי ערוצי תקשורת איכותיים ללקוחותיו לשידור בו-זמני של אותות טלוויזיה וטלפון.
טיפול בחום של מוצרים
הניסיונות הראשונים להשתמש במיקרוגלים לעיבוד מזון זכו לביקורות חיוביות ואפילו נלהבות. תנורי מיקרוגל משמשים כיום הן בבית והן בתעשיית המזון הגדולה. שנוצר על ידי אלקטרונימנורות בעלות הספק גבוה מרכזות אנרגיה בנפח קטן, מה שמאפשר עיבוד תרמי של מוצרים בצורה נקייה, קומפקטית ושקטה.
תנור המיקרוגל המובנה הוא המיקרוגל הנפוץ ביותר במשק הבית וניתן למצוא אותו במטבחים רבים. כמו כן, מכשירים ביתיים כאלה משמשים בכל המקומות שבהם נדרש חימום מהיר והכנת מנות. מיקרוגל עם גריל, למשל, הוא חובה מוחלטת לכל מסעדה שמכבדת את עצמה.
מקורות קרינה עיקריים
התקדמות בשימוש במיקרוגל קשורה למכשירי ואקום כגון קליסטרון ומגנטרון, המסוגלים לייצר כמות עצומה של אנרגיה בתדר גבוה. השימוש במגנטרון מבוסס על העיקרון של מהוד חלל, שקירותיו הם השראות, והמרווח בין הקירות הוא הקיבול של מעגל התהודה. הממדים של אלמנט זה נבחרים בהתאם לתדר המיקרוגל התהודה הנדרש, שיתאים ליחסים הרצויים בין קיבול לשראות.
אז, הפענוח של המיקרוגל - תדרים גבוהים במיוחד. גודל הגנרטור משפיע ישירות על כוחה של קרינה כזו. מגנטרונים קטנים לתדרים גבוהים הם כל כך קטנים שהכוח שלהם לא יכול להגיע לערכים הנדרשים. הבעיה היא גם בשימוש במגנטים כבדים. בקליסטרון זה נפתר חלקית, מכיוון שהתקן אלקטרו-וואקום זה אינו דורש שדה חיצוני.
