Gelombang Mikro - Dasar-Dasar, Aplikasi dan Efek

Gelombang Mikro - Dasar-Dasar, Aplikasi dan Efek

Apa itu Gelombang Mikro?

Gelombang mikro mengacu pada sinar elektromagnetik dengan frekuensi antara 300MHz dan 300GHz dalam spektrum elektromagnetik. Gelombang mikro kecil jika dibandingkan dengan gelombang yang digunakan dalam siaran radio. Jangkauannya berada di antara gelombang radio dan gelombang inframerah. Gelombang mikro bergerak dalam garis lurus dan mereka akan sedikit terpengaruh oleh troposfer. Mereka tidak membutuhkan media apa pun untuk bepergian. Logam akan memantulkan gelombang ini. Bukan logam seperti kaca dan partikel sebagian transparan terhadap gelombang ini.



Gelombang mikro cocok untuk transmisi sinyal nirkabel memiliki bandwidth yang lebih besar. Gelombang mikro paling sering digunakan dalam komunikasi satelit, sinyal radar, telepon, dan aplikasi navigasi. Aplikasi lain di mana gelombang mikro yang digunakan adalah perawatan medis, bahan pengeringan, dan di rumah tangga untuk persiapan makanan.


Praktis teknik gelombang mikro cenderung menjauh dari resistor, kapasitor, dan induktor yang digunakan dengan gelombang radio frekuensi rendah. Sebaliknya, teori jalur transmisi dan terdistribusi adalah metode yang lebih berguna untuk desain dan analisis. Alih-alih kabel terbuka dan jalur koaksial yang digunakan pada frekuensi yang lebih rendah, pandu gelombang digunakan. Dan elemen yang terkumpul dan sirkuit yang disetel diganti dengan resonator rongga atau garis resonansi. Bahkan pada frekuensi yang lebih tinggi, di mana panjang gelombang gelombang elektromagnetik menjadi kecil jika dibandingkan dengan ukuran struktur yang digunakan untuk memprosesnya, gelombang mikro telah menjadi teknologi terbaru, dan metode optik digunakan. Sumber gelombang mikro berdaya tinggi menggunakan tabung vakum khusus untuk menghasilkan gelombang mikro.





Aplikasi dan Kegunaan Microwave:

Aplikasi yang paling umum berada dalam kisaran 1 hingga 40 GHz. Gelombang mikro cocok untuk transmisi nirkabel (protokol LAN nirkabel Kecuali Bluetooth) yang memiliki bandwidth lebih tinggi. Gelombang mikro biasanya digunakan dalam sistem radar di mana radar menggunakan radiasi gelombang mikro untuk mendeteksi jangkauan, jarak, dan karakteristik lain dari perangkat penginderaan dan aplikasi broadband seluler. Teknologi gelombang mikro digunakan di radio untuk penyiaran dan telekomunikasi transmisi karena karena panjang gelombangnya yang kecil, gelombang yang sangat terarah lebih kecil dan oleh karena itu lebih praktis daripada gelombang pada panjang gelombang yang lebih panjang (frekuensi yang lebih rendah) sebelum diperkenalkannya transmisi serat optik. Gelombang mikro umumnya digunakan di telepon untuk komunikasi jarak jauh.

Spektrum elektromagnetik

Spektrum elektromagnetik



Beberapa aplikasi lain di mana gelombang mikro yang digunakan adalah perawatan medis. Pemanasan microwave digunakan untuk mengeringkan dan menyembuhkan produk, dan di rumah tangga untuk persiapan makanan (oven microwave).

Penerapan microwave-oven microwave:

Microwave Oven biasa digunakan untuk keperluan memasak tanpa menggunakan air. Energi tinggi dari gelombang mikro memutar molekul polar air, lemak, dan gula dari bahan makanan. Rotasi ini menyebabkan gesekan yang menghasilkan panas. Proses ini disebut Pemanasan dielektrik. Eksitasi oleh microwave hampir seragam sehingga makanan akan memanas secara merata. Memasak dalam oven microwave cepat, efisien, dan aman.


MICROWAVE-OVEN-PARTS

MICROWAVE-OVEN-PARTS

Oven microwave terdiri dari transformator tegangan tinggi yang melewatkan energi ke Magnetron, ruang Magnetron, unit kontrol Magnetron, pandu gelombang, dan ruang memasak. Energi pada microwave oven memiliki frekuensi 2,45 GHz dengan panjang gelombang 12,24 cm. Gelombang mikro merambat sebagai siklus bolak-balik sehingga molekul polar (satu ujung positif dan ujung lainnya negatif) menyesuaikan diri sesuai dengan siklus bolak-balik. Penjajaran diri ini menyebabkan rotasi molekul polar. Molekul kutub yang berputar menghantam molekul lain dan membuatnya bergerak. Pemanasan yang diinduksi gelombang mikro lebih efisien jika jaringan memiliki kandungan air yang tinggi karena terdapat molekul air bebas yang berputar. Lemak, gula, air beku, dll. Menunjukkan lebih sedikit pemanasan dielektrik karena adanya lebih sedikit molekul air bebas. Microwave memasak bagian luar makanan terlebih dahulu lalu bagian dalamnya mirip dengan masakan biasa menggunakan api.

Ruang memasak oven microwave adalah sangkar Faraday yang mencegah microwave bocor ke lingkungan. Pintu kaca oven membantu melihat bagian dalam oven. Sangkar Faraday, serta pintunya, terlindungi dengan baik menggunakan jaring konduktif untuk menjaga perisai. Perforasi pada jaring berukuran lebih kecil sehingga gelombang mikro tidak dapat keluar melalui jaring. Efisiensi listrik oven Microwave tinggi karena oven hanya mengubah sebagian dari energi listrik . Oven biasa mengkonsumsi 1.100 energi listrik untuk menghasilkan 700 watt energi gelombang mikro. 400 watt tersisa dihamburkan sebagai panas di Magnetron. Energi tambahan diperlukan untuk mengoperasikan komponen lain dari oven seperti lampu, motor meja putar kipas pendingin, dll.

Pita Gelombang Mikro:

Gelombang mikro ditemukan di ujung yang lebih tinggi dari spektrum radio, tetapi gelombang mikro biasanya berbeda dari gelombang radio berdasarkan teknologi yang menggunakannya. Gelombang mikro dibagi menjadi beberapa sub-pita berdasarkan panjang gelombangnya yang memberikan informasi berbeda. Pita frekuensi gelombang mikro adalah sebagai berikut:

Pita Gelombang Mikro

Pita Gelombang Mikro

Pita frekuensi gelombang mikro dan rentang frekuensinya

Pita frekuensi gelombang mikro dan rentang frekuensinya

L-Band:

Pita L memiliki rentang frekuensi antara 1 GHz hingga 2 GHz dan panjang gelombangnya di ruang bebas adalah 15 cm hingga 30 cm. Rentang gelombang ini digunakan dalam navigasi, ponsel GSM, dan aplikasi militer. Mereka dapat digunakan untuk mengukur kelembaban tanah di hutan hujan.

S-Band:

Gelombang mikro S-band memiliki rentang frekuensi antara 2 GHz hingga 4 GHz dan rentang panjang gelombangnya adalah 7,5 cm hingga 15 cm. Gelombang ini dapat digunakan dalam suar navigasi, komunikasi optik, dan jaringan nirkabel.

C-Band:

Gelombang pita C memiliki rentang antara 4 GHz hingga 8 GHz dan panjang gelombangnya antara 3,75 cm hingga 7,5 cm. Gelombang mikro C band menembus gumpalan, debu, asap, salju, dan hujan untuk mengungkap permukaan bumi. Gelombang mikro ini dapat digunakan dalam telekomunikasi radio jarak jauh.

X-Band:

Rentang frekuensi gelombang mikro S-band adalah 8 GHz hingga 12 GHz yang memiliki panjang gelombang antara 25 mm hingga 37,5 mm. Gelombang ini digunakan dalam komunikasi satelit, komunikasi broadband, radar, komunikasi ruang angkasa, dan sinyal radio amatir.

Aplikasi radar menggunakan gelombang mikro

Aplikasi radar menggunakan gelombang mikro

Ku-Band:

Ku band

Pengukur gelombang untuk mengukur dalam Ku band

Gelombang ini menempati rentang frekuensi antara 12 GHz hingga 18 GHz dan memiliki panjang gelombang antara 16,7 mm hingga 25 mm. 'Ku' mengacu pada Quartz-under. Gelombang ini digunakan dalam komunikasi satelit untuk mengukur perubahan energi gelombang mikro dan mereka dapat menentukan kecepatan dan arah angin di dekat daerah pantai.

K-Band dan Ka-Band:

Rentang frekuensi untuk gelombang K band di antara 18 GHz hingga 26,5 GHz. Gelombang ini memiliki panjang gelombang antara 11,3 mm hingga 16,7 mm. Untuk Ka-band, rentang frekuensinya adalah 26,5 GHz hingga 40 GHz dan mereka menempati panjang gelombang antara 5 mm hingga 11,3 mm. Gelombang ini digunakan dalam komunikasi satelit, observasi astronomi, dan radar. Radar dalam rentang frekuensi ini memberikan data jarak pendek, resolusi tinggi, dan jumlah tinggi dengan kecepatan pembaruan.

V-Band:

Pita ini bertahan untuk pelemahan tinggi. Aplikasi radar dibatasi untuk aplikasi jangka pendek. Rentang frekuensi untuk gelombang ini adalah 50 GHz hingga 75 GHz. Panjang gelombang untuk gelombang mikro ini antara 4,0 mm sampai 6,0 mm. Ada beberapa band lagi seperti U, E, W, F, D, dan P yang memiliki frekuensi sangat tinggi yang digunakan dalam beberapa aplikasi.

Radiasi Gelombang Mikro dan Pengaruhnya terhadap Kesehatan:

Radiasi adalah energi yang berasal dari suatu sumber dan bergerak melalui suatu medium atau ruang. Umumnya radiasi RF akan dihasilkan oleh beberapa perangkat seperti pemancar TV dan Radio, pemanas induksi, dan pemanas dielektrik. Radiasi gelombang mikro akan dihasilkan oleh perangkat radar, antena piringan, dan oven microwave.

Radiasi Gelombang Mikro dan Pengaruhnya terhadap Kesehatan

Efek radiasi gelombang mikro setelah panggilan telepon

Efek radiasi gelombang mikro setelah panggilan telepon

Karena radiasi gelombang mikro, suhu tubuh bisa meningkat. Risiko kerusakan panas lebih tinggi dengan organ yang memiliki kontrol suhu yang buruk, seperti lensa mata. Karena energi radiasi yang diserap oleh tubuh bervariasi dengan frekuensinya, mengukur laju penyerapan sangatlah sulit.

5 Keuntungan menggunakan teknologi Microwave:

  1. Tidak memerlukan koneksi kabel.
  2. Mereka dapat membawa informasi dalam jumlah tinggi karena frekuensi operasinya yang tinggi.
  3. Kami dapat mengakses lebih banyak saluran.
  4. Pembelian tanah berbiaya rendah: setiap menara menempati area kecil.
  5. Sinyal frekuensi tinggi / panjang gelombang pendek membutuhkan antena kecil.

5 Kekurangan:

  1. Atenuasi oleh benda padat: burung, hujan, salju, dan kabut.
  2. Biayanya mahal untuk membangun menara panjang.
  3. Tercermin dari permukaan datar seperti air dan logam.
  4. Difraksi (terbelah) di sekitar benda padat.
  5. Dibiaskan oleh atmosfer, sehingga menyebabkan berkas diproyeksikan menjauh dari penerima.

Sekarang Anda telah memahami konsep gelombang mikro dan aplikasi dan efek dari artikel di atas jadi jika Anda memiliki pertanyaan dari topik di atas atau tentang listrik dan proyek elektronik tinggalkan bagian komentar di bawah.

Kredit Foto:

  • Microwave Bands Oleh gstatic
  • Pengukur gelombang untuk mengukur di Ku band By gstatic
  • Efek radiasi gelombang mikro setelah panggilan telepon Oleh wikimedia