Milimetrski valovi

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje

Milimetrski valovi (MMW) ali ekstremno visoke frekvence ( EHF ) – obseg radijskih valov z valovno dolžino od 10 mm do 1 mm, kar ustreza frekvenci od 30 GHz do 300 GHz [1] .

Posebnosti

Graf odvisnosti slabljenja v atmosferi od frekvence v območju EHF

Prednost obsega milimetrskih valov je majhna velikost anten [2] (kar omogoča zmanjšanje skupnih dimenzij radijskega sistema kot celote) in večji absolutni frekvenčni pas (kar omogoča souporabo radijskega sistema). doseg z večjim številom radijskih sistemov). Vendar pa v primerjavi z nižjimi frekvenčnimi pasovi milimetrski radijski valovi občutijo močno oslabitev, ko se širijo skozi zemeljsko atmosfero. Zmanjšanje je posledica resonančne absorpcije energije valov v atmosferskih plinih (predvsem v vodi in molekulah kisika, glej vložek; zlasti močna absorpcija v pasu 57-64 GHz je posledica interakcije z molekulami kisika ), pa tudi v hidrometeorjih ( dež, megla, sneg itd.). Posledično je za zemeljske radijske sisteme z milimetrskimi valovi značilen kratek doseg (od deset kilometrov do nekaj sto metrov) in močna odvisnost od vremenskih razmer.

Aplikacija

Znanstvena raziskava

V radijski astronomiji se ta razpon uporablja za daljinsko zaznavanje zemlje . Sondiranje s satelita s frekvenco približno 60 GHz lahko določi temperaturo v zgornji atmosferi.

Mednarodna telekomunikacijska zveza , na primer, uporablja frekvence 57-59,3 GHz [3] za spremljanje atmosfere za meteorološke aplikacije in za opazovanje podnebja.

Zmogljivi generatorji milimetrskega sevanja se uporabljajo za segrevanje plazme v magnetnih pasteh kot del eksperimentov za obvladovanje nadzorovane termonuklearne fuzije .

Telekomunikacije

V Združenih državah se pas 38,6–40,0 GHz uporablja za mikrovalovno komunikacijo, medtem ko se 60 GHz uporablja za nelicencirane komunikacije na kratke razdalje (1,7 km) s pasovno širino do 2,5 Gbps. Običajno se uporablja na ravnem terenu.

Za hitre povezave od točke do točke se uporabljajo frekvence 71-76, 81-86 in 92-95 GHz. Za razliko od frekvenc 60 GHz jih kisik ne absorbira, vendar zahtevajo licenco Zvezne komisije za komunikacije [4] .

CableFree - brezžična komunikacija z milimetrskimi valovi.

Naslednji standard WiFi , IEEE 802.11ad , bo verjetno uporabljal pas 60 GHz za prenos podatkov pri 7 Gbps.

Obstajajo načrti za uporabo tega obsega v naslednji generaciji komunikacijskega standarda 5G .

Oborožitev

V območju milimetrskih valov se nahajajo frekvenčni pasovi radarskih območij K a (delno), V, W in mm. Radarji z milimetrskimi valovi se uporabljajo za sisteme za nadzor ognja in v protiletalskih topniških sistemih na ladjah.

Ameriške letalske sile so razvile Active Denial System , nesmrtonosni orožni sistem, ki oddaja elektromagnetne valove v območju 3 mm milimetrskih valov [5] .

Skener z milimetrskimi valovi

Mikrovalovni skener se uporablja za pridobivanje slike človeškega telesa z uporabo milimetrskih valov (30–90 GHz, EHF). Uporablja se za zagotavljanje varnosti letališč.

Zdravilo

EHF-terapija je še posebej priljubljena v državah nekdanje ZSSR [6] [7] . Uporablja frekvence 40–70 GHz zelo nizke intenzivnosti (običajno manj kot 10 mW/cm²) za zdravljenje številnih bolezni [7] [8] . V večini primerov sta fiksni frekvenci 53,5 GHz (valovna dolžina 5,6 mm) in 42,2 GHz (valna dolžina 7,1 mm). V zadnjih letih so bile razvite in izdelane naprave, ki generirajo frekvenco 61,2 GHz (valovna dolžina 4,9 mm) [9] .

Policijski radar

Policijski radarji so zasnovani za merjenje hitrosti avtomobila. Takšne radarje uporabljajo organi pregona za nadzor hitrosti na cestah, pa tudi v nekaterih športih. V ZDA in nekaterih evropskih državah uporabljajo pas 33,4-36,0 GHz radarskega pasu K a skupaj s pasom K [10] .

Poglej tudi

Opombe (uredi)

  1. GOST 24375-80. Radijska komunikacija. Pogoji in definicije
  2. v primerjavi z velikostmi anten nižjih frekvenčnih območij, predvsem mikrovalovnega , z enako usmerjenim delovanjem
  3. www.acma.gov.au Arhivirano 25. marca 2012 na Wayback Machine 60 GHz pas MILIMETERSKI VALOVI TEHNOLOGIJA
  4. Rfdesign.com Arhivirano 16. julija 2012 na Wayback Machine , Multigigabitna brezžična tehnologija pri 70 GHz, 80 GHz in 90 GHz, RF Design , maj 2006
  5. Diaprojekcija: Pozdravi orožje v pozdravu , žično (5. december 2006). Pridobljeno 16. avgusta 2016.
  6. M. in M. Rojavin Ziskin, Medicinska uporaba milimetrskih valov, QJM: of An International, Journal of Medicine, letn. 91, št. 1, str. 57, 1998, Qjmed.oxfordjournals.org
  7. 1 2 Pakhomov, AG, Murphy, PR, Nizkointenzivni milimetrski valovi kot nov terapevtski način, IEEE Transactions on Plasma Science, 2000, letn. 28, št. 1, doi : 10.1109 / 27.842821
  8. Betskii, OV, Devyatkov, ND, Kislov, V., Millimetrski valovi nizke intenzivnosti v medicini in biologiji, Kritični pregledi v biomedicinskem inženirstvu, 2000, letn. 28 št. 1 in 2, str. 247-268 Begellhouse.com
  9. Terapija z milimetrskimi valovi
  10. Radijski in radarski frekvenčni pasovi