mikrofalowa technika
 
Encyklopedia PWN
mikrofalowa technika,
dział nauki i techniki zajmujący się wytwarzaniem, przesyłaniem, wzmacnianiem i przetwarzaniem mikrofal.
Mikrofale wytwarza się przy użyciu specjalnych lamp elektronowych (lampa mikrofalowa) oraz przyrządów półprzewodnikowych (diody mikrofalowe, mikrofalowe tranzystory, mikrofalowe układy scalone). W układach lampowych są wytwarzane mikrofale o częst. do 150 GHz i mocy do kilkuset kW przy pracy ciągłej i do stu kilkudziesięciu MW przy pracy impulsowej, w układach półprzewodnikowych — mikrofale o częst. do kilkudziesięciu GHz i mocy do kilku W przy pracy ciągłej i do kilku kW przy pracy impulsowej (np. w układach zawierających diodę lawinową lub diodę Gunna).
Mikrofale mogą być przesyłane w wolnej przestrzeni (np. za pomocą radiolinii) lub w prowadnicach fal, którymi dla fal dłuższych są linie przesyłowe, dla fal krótszych zaś falowody; przy przesyłaniu mikrofal liniami przesyłowymi szczególnie istotne jest dopasowanie poszczególnych elementów toru (brak fal odbitych). Do opisu rozchodzenia się fal w liniach przesyłowych używa się pojęć napięcia i natężenia prądu w linii, natomiast do opisu rozchodzenia się fal w falowodach — wielkości polowych i , spełniających równania Maxwella przy warunkach brzegowych wynikających z geometrii i z właściwości danego typu prowadnicy falowej.
Wszystkie elementy mikrofalowe muszą odznaczać się nie tylko precyzyjnym wykonaniem, ale i dokładną obróbką powierzchniową; zazwyczaj, w celu zmniejszenia zjawiska naskórkowości, stosuje się polerowanie i srebrzenie. Podobieństwo właściwości propagacyjnych mikrofal o największych częst. i światła widzialnego sprawia, że t.m. dla tych częst. posługuje się elementami konstruowanymi na wzór elementów opt., tj. pełniącymi funkcje soczewek, odbłyśników, pryzmatów itp.
Do wykrywania mikrofal najczęściej używa się detektorów diodowych (odznaczają się dużą czułością, dość dużą szerokością pasma przenoszenia i nieznacznymi szumami) oraz bolometrów i termistorów, niekiedy rozbudowanych układów odbiorników superheterodynowych. W przypadku pomiaru bardzo słabych sygnałów (np. w radioastronomii) urządzenie detekcyjne jest zwykle poprzedzone wzmacniaczem mikrofalowym; do budowy tych wzmacniaczy powszechnie stosuje się lampy o fali bieżącej, tranzystory polowe (MESFET), a także mikrofalowe układy scalone. Bezpośrednio mierzy się moc i częst. sygnałów oraz parametry fali stojącej.
Rozwój t.m. został zapoczątkowany pod koniec XIX w. (pierwsze doświadczenia H.R. Hertza z falami elektromagnetycznymi były przeprowadzane w zakresie mikrofal), jego tempo było jednak do 1940 stosunkowo powolne. Dopiero podczas II wojny światowej, wojsk. zastosowania mikrofal (radiolokacja) przyczyniły się do rozpoczęcia intensywnych prac (gł. w USA, Wielkiej Brytanii, ZSRR), które doprowadziły do rozwiązania podstawowych zagadnień t.m. i spowodowały rozszerzenie zakresu zastosowań mikrofal na takie dziedziny, jak: radiokomunikacja, radioastronomia, fizyka doświadczalna, grzejnictwo elektr., metrologia, medycyna. Prace prowadzone obecnie mają na celu: podwyższenie wartości generowanych mocy, zwiększenie sprawności, poprawę jakości wzmacniania oraz zwiększenie częst. generowanych mikrofal.
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia