مایکروویو چیست؟

طبق دایره المعارف بریتانیکا، امواج مایکروویو دارای فرکانس هایی از حدود 1 میلیارد سیکل در ثانیه یا 1 گیگاهرتز، تا تقریباً 3{6}}0 گیگاهرتز و طول موج هایی از حدود 30 سانتی متر (12 اینچ) تا 1 میلی متر هستند. (0.04 اینچ). با توجه به کتاب جینجر بوچر "تور از طیف الکترومغناطیسی"، این ناحیه بیشتر به نوارهای مختلفی با نام هایی مانند L، S، C، X و K تقسیم می شود.

رادار و ارتباطات
به گفته کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC)، امواج مایکروویو در درجه اول برای سیستم های ارتباطی نقطه به نقطه برای انتقال همه اشکال اطلاعات، از جمله گفتار، داده، و ویدئو در هر دو فرمت آنالوگ و دیجیتال استفاده می شود. آنها همچنین برای ماشین های راه دور، سوئیچ ها، شیرها و سیگنال ها با استفاده از کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها (SCADA) استفاده می شوند.

رادار استفاده قابل توجهی از فناوری مایکروویو است. Radio Detection And Ranging همان چیزی است که نام "رادار" در ابتدا مخفف آن بود. مهندسان رادیویی بریتانیایی قبل از جنگ جهانی دوم کشف کردند که امواج رادیویی با طول موج کوتاه می‌توانند از اجسام دور مانند کشتی‌ها و هواپیماها منعکس شوند و سیگنال بازگشتی را می‌توان با آنتن‌های جهت‌دار بسیار حساس تشخیص داد تا از حضور و مکان آن اشیا اطمینان حاصل شود. . اصطلاح "رادار" امروزه به قدری مورد استفاده قرار می گیرد که ممکن است برای اشاره به دستگاه هایی استفاده شود که امواج مایکروویو یا امواج رادیویی ساطع می کنند.

یک حقیقت تاریخی که کمتر شناخته شده است این است که نقطه کاهوکو، شمالی ترین نقطه اوآهو، محل استقرار تأسیسات راداری اولیه بود. طبق تارنمای ایالت هاوایی، در مسیر حمله به پرل هاربر، اولین موج هواپیماهای ژاپنی در واقع توسط ایستگاه در حالی که 132 مایل (212 کیلومتر) دورتر بودند، انتخاب شدند. این سیستم غیرقابل اعتماد تلقی می شد زیرا فقط دو هفته بود که در خدمت بود، بنابراین هشدار نادیده گرفته شد. رادار در طول جنگ توسعه و تقویت شد و از آن زمان به عنوان یکی از اجزای مهم مدیریت ترافیک هوایی غیرنظامی و نظامی تبدیل شده است.

کاربردهای دیگری برای رادار وجود دارد که برخی از آنها از اثر داپلر بهره می برند. آمبولانس ورودی می‌تواند به عنوان نمایشی از اثر داپلر عمل کند: به نظر می‌رسد صدای آژیر با نزدیک‌تر شدن بلندتر می‌شود و در نهایت ناله می‌کند. سپس به نظر می‌رسد که آژیر هنگام محو شدن در فاصله‌های دور، صدایش پایین می‌آید.

به گفته رابرت مایانوویچ، استاد فیزیک دانشگاه ایالتی میسوری، رادار داپلر، که اغلب از امواج مایکروویو استفاده می کند، برای کنترل ترافیک هوایی و اعمال محدودیت سرعت در وسایل نقلیه استفاده می شود. مایکروویوهای برگشتی هنگامی که یک آیتم به آنتن نزدیک می شود فشرده می شوند و در نتیجه طول موج کوتاهتر و فرکانس بالاتری ایجاد می شود. از طرف دیگر، امواج برگشتی از چیزهایی که دورتر می شوند، کشیده، طول موج بلندتر و فرکانس کمتری دارند. سرعت حرکت یک جسم به سمت یا دور شدن از آنتن ممکن است با تشخیص این تغییر فرکانس محاسبه شود.

آشکارسازهای حرکتی ساده، تفنگ‌های راداری برای اجرای محدودیت سرعت، ارتفاع سنج‌های راداری و رادار هواشناسی که می‌توانند حرکت سه‌بعدی قطرات آب را در جو دنبال کنند، نمونه‌هایی از دستگاه‌های رایجی هستند که از این ایده استفاده می‌کنند. از آنجایی که امواج مایکروویو در این برنامه ها ارسال می شوند و سیگنال های منعکس شده جمع آوری و تجزیه و تحلیل می شوند، این تکنیک به عنوان سنجش فعال شناخته می شود. منابع طبیعی امواج مایکروویو در حسگر غیرفعال دیده و بررسی می شوند. بسیاری از این مشاهدات توسط ماهواره هایی انجام می شود که از مدار زمین را رصد می کنند یا به عقب به آن خیره می شوند.