माइक्रोवेव - मूल बातें, अनुप्रयोग और प्रभाव

माइक्रोवेव क्या हैं?

माइक्रोवेव विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में 300MHz और 300GHz के बीच आवृत्तियों के साथ विद्युत चुम्बकीय किरणों को संदर्भित करते हैं। रेडियो प्रसारण में उपयोग की जाने वाली तरंगों की तुलना में माइक्रोवेव छोटे होते हैं। उनकी सीमा रेडियो तरंगों और अवरक्त तरंगों के बीच है। माइक्रोवेव सीधी रेखाओं में यात्रा करते हैं और वे हल्के से क्षोभमंडल से प्रभावित होंगे। उन्हें यात्रा करने के लिए किसी भी माध्यम की आवश्यकता नहीं है। धातुएँ इन तरंगों को प्रतिबिंबित करेंगी। कांच और कण जैसे अधातुएं इन तरंगों के लिए आंशिक रूप से पारदर्शी हैं।

माइक्रोवेव के लिए उपयुक्त हैं संकेतों का वायरलेस प्रसारण बड़ा बैंडविड्थ होने का। माइक्रोवेव का उपयोग आमतौर पर उपग्रह संचार, रडार सिग्नल, फोन और नौवहन अनुप्रयोगों में किया जाता है। अन्य अनुप्रयोग जहां माइक्रोवेव का उपयोग चिकित्सा उपचार, सामग्री सुखाने, और घरों में भोजन की तैयारी के लिए किया जाता है।

व्यावहारिक रूप से एक माइक्रोवेव तकनीक कम-आवृत्ति वाले रेडियो तरंगों के साथ इस्तेमाल किए जाने वाले प्रतिरोधों, कैपेसिटर और इंडक्टर्स से दूर जाने के लिए होती है। इसके बजाय, वितरित और ट्रांसमिशन-लाइन सिद्धांत डिजाइन और विश्लेषण के लिए एक अधिक उपयोगी तरीका है। कम आवृत्तियों पर उपयोग किए जाने वाले ओपन-वायर और समाक्षीय लाइनों के बजाय, वेवगाइड का उपयोग कर रहे हैं। और गांठ वाले तत्वों और ट्यून्ड सर्किट को गुहा प्रतिध्वनि या अनुनाद लाइनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। उच्चतर आवृत्तियों पर भी, जहां विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरंग दैर्ध्य छोटी हो जाती है जब उन्हें संसाधित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले संरचनाओं के आकार की तुलना में, माइक्रोवेव नवीनतम तकनीक बन गई है, और प्रकाशिकी के तरीकों का उपयोग किया जाता है। उच्च शक्ति वाले माइक्रोवेव स्रोत माइक्रोवेव उत्पन्न करने के लिए विशेष वैक्यूम ट्यूबों का उपयोग करते हैं।

माइक्रोवेव के अनुप्रयोग और उपयोग:

अधिकांश सामान्य अनुप्रयोग 1 से 40 GHz की सीमा के भीतर हैं। माइक्रोवेव्स वायरलेस ट्रांसमिशन (वायरलेस लैन प्रोटोकॉल पूर्व ब्लूटूथ) सिग्नल के लिए उपयुक्त हैं जिनमें उच्च बैंडविड्थ है। माइक्रोवेव का उपयोग आमतौर पर रडार सिस्टम में किया जाता है, जहां रडार माइक्रोवेव रेंज का उपयोग करके रेंज, दूरी और संवेदन उपकरणों और मोबाइल ब्रॉडबैंड अनुप्रयोगों की अन्य विशेषताओं का पता लगाता है। प्रसारण के प्रसारण और दूरसंचार के लिए माइक्रोवेव प्रौद्योगिकी का उपयोग रेडियो में किया जाता है क्योंकि उनके छोटे तरंग दैर्ध्य के कारण, अत्यधिक दिशात्मक तरंगें छोटी होती हैं और इसलिए फाइबर ऑप्टिक ट्रांसमिशन की शुरुआत से पहले वे तरंगदैर्ध्य (कम आवृत्तियों) की तुलना में अधिक व्यावहारिक होती हैं। माइक्रोवेव का उपयोग आमतौर पर लंबी दूरी के संचार के लिए टेलीफोन में किया जाता है।

विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम

कई अन्य अनुप्रयोग जहां माइक्रोवेव का उपयोग किया जाता है वे चिकित्सा उपचार हैं माइक्रोवेव हीटिंग का उपयोग उत्पादों को सुखाने और इलाज के लिए किया जाता है, और घरों में भोजन (माइक्रोवेव ओवन) की तैयारी के लिए किया जाता है।

माइक्रोवेव- माइक्रोवेव ओवन का एक अनुप्रयोग:

माइक्रोवेव ओवन आमतौर पर पानी का उपयोग किए बिना खाना पकाने के प्रयोजनों के लिए उपयोग किया जाता है। माइक्रोवेव की उच्च ऊर्जा पानी, वसा, और खाद्य पदार्थों के शर्करा के ध्रुवीय अणुओं को घुमाती है। इस घुमाव से घर्षण पैदा होता है जिसके परिणामस्वरूप गर्मी उत्पन्न होती है। इस प्रक्रिया को ढांकता हुआ हीटिंग कहा जाता है। माइक्रोवेव द्वारा उत्तेजना लगभग समान है ताकि भोजन समान रूप से गर्म हो जाए। माइक्रोवेव ओवन में खाना बनाना तेज, कुशल और सुरक्षित है।

माइक्रोवे-ओवन भागों

माइक्रोवेव ओवन में एक उच्च वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर होता है जो मैग्नेट्रॉन, मैग्नेट्रॉन चैम्बर, मैग्नेट्रोन कंट्रोल यूनिट, एक वेवगाइड और कुकिंग चेंबर में ऊर्जा प्रवाहित करता है। माइक्रोवेव ओवन में ऊर्जा 12.24 सेमी के तरंग दैर्ध्य के साथ 2.45 गीगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति होती है। माइक्रोवेव वैकल्पिक चक्रों के रूप में प्रचारित करता है ताकि ध्रुवीय अणु (एक छोर सकारात्मक और दूसरा अंत नकारात्मक) खुद को वैकल्पिक चक्रों के अनुसार संरेखित करें। यह स्व-संरेखण ध्रुवीय अणुओं के रोटेशन का कारण बनता है। घूमते हुए ध्रुवीय अणु अन्य अणुओं को मारते हैं और उन्हें गति में डाल देते हैं। माइक्रोवेव प्रेरित हीटिंग अधिक कुशल है यदि ऊतक में उच्च पानी की सामग्री है क्योंकि घूमने के लिए मुफ्त पानी के अणु हैं। कम मुक्त पानी के अणुओं की उपस्थिति के कारण वसा, शर्करा, जमे हुए पानी आदि कम ढांकता हुआ ताप दिखाते हैं। माइक्रोवेव भोजन के बाहरी भाग को पहले पकाता है और फिर आंतरिक भाग को एक लौ का उपयोग करके साधारण खाना पकाने के समान करता है।

माइक्रोवेव ओवन का खाना पकाने का कक्ष एक फैराडे पिंजरा है जो माइक्रोवेव को पर्यावरण में रिसाव से रोकता है। ओवन का कांच का दरवाजा ओवन के इंटीरियर को देखने में मदद करता है। फैराडे पिंजरे, साथ ही साथ दरवाजे को रखने के लिए प्रवाहकीय जाल का उपयोग करके अच्छी तरह से संरक्षित किया जाता है। मेष में छिद्र आकार में कम होते हैं इसलिए माइक्रोवेव मेष के माध्यम से बच नहीं सकते हैं। माइक्रोवेव ओवन की विद्युत दक्षता अधिक है क्योंकि ओवन केवल के एक हिस्से को परिवर्तित करता है विद्युतीय ऊर्जा । एक विशिष्ट ओवन 700 वाट माइक्रोवेव ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए 1100 विद्युत ऊर्जा की खपत करता है। शेष 400 वाटों को मैग्नेट्रॉन में गर्मी के रूप में विसर्जित किया जाता है। ओवन के अन्य घटकों जैसे दीपक, शीतलन प्रशंसक टर्नटेबल मोटर आदि के संचालन के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

माइक्रोवेव बैंड:

माइक्रोवेव स्पेक्ट्रम रेडियो स्पेक्ट्रम के उच्च अंत में पाए जाते हैं, लेकिन वे आमतौर पर रेडियो तरंगों से भिन्न होते हैं जो उनका उपयोग करने वाली तकनीक पर आधारित होते हैं। माइक्रोवेव को उनके तरंग दैर्ध्य के आधार पर उप-बैंड में विभाजित किया जाता है जो विभिन्न जानकारी प्रदान कर रहे हैं। माइक्रोवेव की आवृत्ति बैंड इस प्रकार हैं:

माइक्रोवेव बैंड

माइक्रोवेव आवृत्ति बैंड और उनकी आवृत्ति रेंज

एल-बैंड:

एल बैंड में 1 गीगाहर्ट्ज़ से 2 गीगाहर्ट्ज़ के बीच की फ़्रीक्वेंसी रेंज होती है और फ्री स्पेस में उनका वेवलेंथ 15 सेमी से 30 सेमी होता है। तरंगों की इन श्रेणियों का उपयोग नौवहन, जीएसएम मोबाइल फोन और सैन्य अनुप्रयोगों में किया जाता है। उनका उपयोग वर्षा वनों की मिट्टी की नमी को मापने के लिए किया जा सकता है।

एस-बैंड:

एस-बैंड माइक्रोवेव में 2 गीगाहर्ट्ज से 4 गीगाहर्ट्ज के बीच आवृत्ति रेंज होती है और उनकी तरंग दैर्ध्य रेंज 7.5 सेमी से 15 सेमी है। इन तरंगों का उपयोग नेविगेशन बीकन, ऑप्टिकल संचार और वायरलेस नेटवर्क में किया जा सकता है।

सी-बैंड:

C बैंड तरंगों में 4 GHz से 8 GHz के बीच की सीमा होती है और उनकी तरंग दैर्ध्य 3.75 cm से 7.5 cm के बीच होती है। C बैंड माइक्रोवेव पृथ्वी की सतह को प्रकट करने के लिए क्लोड्स, डस्ट, स्मोक, स्नो और बारिश में प्रवेश करते हैं। इन माइक्रोवेव का उपयोग लंबी दूरी की रेडियो दूरसंचार में किया जा सकता है।

एक्स-बैंड:

एस-बैंड माइक्रोवेव के लिए फ्रीक्वेंसी रेंज 8 गीगाहर्ट्ज़ से 12 गीगाहर्ट्ज़ है, जिसमें 25 मिमी से 37.5 मिमी के बीच की वेवलेंथ है। इन तरंगों का उपयोग उपग्रह संचार, ब्रॉडबैंड संचार, रडार, अंतरिक्ष संचार और शौकिया रेडियो संकेतों में किया जाता है।

माइक्रोवेव अनुप्रयोगों का उपयोग कर रडार अनुप्रयोगों

कू-बैंड:

कू बैंड में मापने के लिए वेव मीटर

ये तरंगें 12 गीगाहर्ट्ज से 18 गीगाहर्ट्ज के बीच की आवृत्ति रेंज पर कब्जा कर रही हैं और 16.7 मिमी से 25 मिमी के बीच तरंग दैर्ध्य हैं। 'कू' क्वार्ट्ज के तहत संदर्भित करता है। माइक्रोवेव तरंगों की ऊर्जा में परिवर्तन को मापने के लिए उपग्रह संचार में इन तरंगों का उपयोग किया जाता है और वे तटीय क्षेत्रों के पास हवा की गति और दिशा निर्धारित कर सकते हैं।

के-बैंड और के-बैंड:

K बैंड तरंगों की आवृत्ति रेंज 18 GHz से 26.5 GHz के बीच होती है। ये तरंगें 11.3 मिमी से 16.7 मिमी के बीच तरंगदैर्ध्य वाली होती हैं। के-बैंड के लिए आवृत्ति रेंज 26.5 गीगाहर्ट्ज़ से 40 गीगाहर्ट्ज़ है और वे 5 मिमी से 11.3 मिमी के बीच तरंग दैर्ध्य पर कब्जा कर रहे हैं। इन तरंगों का उपयोग उपग्रह संचार, खगोलीय प्रेक्षण और रडार में किया जाता है। इस फ्रीक्वेंसी रेंज में रडार शॉर्ट-रेंज, हाई रेजोल्यूशन और उच्च मात्रा में रिन्यूअल रेट पर डेटा प्रदान करते हैं।

वी-बैंड:

यह बैंड उच्च क्षीणन के लिए रहता है। रडार अनुप्रयोगों की एक छोटी श्रृंखला के लिए सीमित हैं। इन तरंगों की आवृत्ति रेंज 50 GHz से 75 GHz है। इन माइक्रोवेव के लिए तरंग दैर्ध्य 4.0 मिमी से 6.0 मिमी के बीच है। यू, ई, डब्ल्यू, एफ, डी, और पी जैसे कुछ और बैंड हैं जिनमें बहुत अधिक आवृत्तियों हैं जो कई अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।

माइक्रोवेव विकिरण और स्वास्थ्य पर इसका प्रभाव:

विकिरण एक ऊर्जा है जो एक स्रोत से आती है और किसी माध्यम या स्थान से यात्रा करती है। आम तौर पर, आरएफ विकिरण टीवी और रेडियो ट्रांसमीटर, इंडक्शन हीटर और ढांकता हुआ हीटर जैसे कई उपकरणों द्वारा उत्पादित किया जाएगा। माइक्रोवेव विकिरण रडार उपकरणों, डिश एंटेना और माइक्रोवेव ओवन द्वारा उत्पादित किया जाएगा।

एक फोन कॉल के बाद माइक्रोवेव विकिरण प्रभाव

माइक्रोवेव विकिरण के कारण शरीर का तापमान बढ़ सकता है। उन अंगों के साथ गर्मी के नुकसान का एक उच्च जोखिम है जो खराब तापमान नियंत्रण कर रहे हैं, जैसे कि आंखों का लेंस। चूंकि शरीर द्वारा अवशोषित विकिरण ऊर्जा आवृत्ति के साथ बदलती है, इसलिए अवशोषण की दर को मापना बहुत मुश्किल है।

माइक्रोवेव प्रौद्योगिकी का उपयोग करने के 5 लाभ:

1. इसके लिए किसी केबल कनेक्शन की जरूरत नहीं है।
2. वे अपने उच्च परिचालन आवृत्तियों के कारण उच्च मात्रा में जानकारी ले सकते हैं।
3. हम अधिक संख्या में चैनलों तक पहुंचने में सक्षम हैं।
4. कम लागत वाली भूमि खरीद: प्रत्येक टॉवर एक छोटे से क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है।
5. उच्च आवृत्ति / लघु तरंग दैर्ध्य संकेतों को एक छोटे एंटीना की आवश्यकता होती है।

5 नुकसान:

1. ठोस वस्तुओं द्वारा क्षीणन: पक्षी, बारिश, बर्फ और कोहरा।
2. लंबे टॉवर बनाने के लिए यह बहुत महंगा है
3. पानी और धातु जैसी सपाट सतहों से परावर्तित।
4. विक्षेपित (विभाजित) ठोस वस्तुओं के आसपास।
5. वायुमंडल द्वारा अपवर्तित, इस प्रकार किरण को रिसीवर से दूर प्रक्षेपित किया जा सकता है।

अब आप उपरोक्त लेख से माइक्रोवेव और एप्लिकेशन और प्रभाव की अवधारणा को समझ गए हैं, इसलिए यदि आपको उपरोक्त विषय या इलेक्ट्रिकल और से कोई प्रश्न हैं इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं नीचे टिप्पणी अनुभाग छोड़ें।

चित्र का श्रेय देना:

• माइक्रोवेव बैंड द्वारा जटाजूट
• कू बैंड में मापने के लिए वेव मीटर जटाजूट
• फोन कॉल द्वारा माइक्रोवेव विकिरण प्रभाव विकिमीडिया