Wanneer u de term “magnetron” hoort, wat is dan het eerste waar u aan denkt? Als u net als de meeste mensen bent, denkt u waarschijnlijk aan de magnetron in uw keuken. Maar wist u dat de term zoveel meer omvat?
Microgolven verwijzen naar specifieke soorten elektromagnetische golven en worden gekenmerkt door lange golflengten, variërend tussen 0,04 en 12 inch, en korte frequenties tot 300 GHz. Microgolven zijn het meest geschikt voor het verzenden van signalen die een grote bandbreedte vereisen.
Ze bevinden zich tussen radiogolven en infrarood in het elektromagnetische spectrum en hebben een breed scala aan praktische toepassingen in koken, communicatie, en radar. In dit artikel worden 10 verrassende toepassingen van microgolven beschreven die u versteld zullen doen staan!
Hoewel gedateerd, heb ik erg genoten van deze uitlegvideo:
Inhoud
1. Draadloze transmissie over lange afstand
De meeste draadloze transmissiesystemen zijn gebaseerd op microgolftechnologie. Zij zijn geschikt voor het verzenden van signalen over lange afstanden, zolang er zich geen obstakels of gebouwen tussen bevinden die de straal kunnen dempen, blokkeren, absorberen of weerkaatsen.
Zolang de zender en de ontvanger zich binnen elkaars gezichtsveld bevinden, kunnen microgolfantennes communiceren. Om deze reden worden antennes meestal hoog op hoge, op zichzelf staande masten geplaatst.
Een nadeel van microgolven is echter dat de masten niet te ver van elkaar kunnen worden geplaatst, omdat het terrein van de aarde een grote rol speelt bij de effectiviteit van de transmissie. De kromming van de aarde of de aanwezigheid van heuvels kunnen de straling belemmeren.
2. Satellietcommunicatie
Ooit afgevraagd hoe astronauten in de ruimte met hun familie thuis kunnen communiceren, terwijl ze talloze maanden in een baan om de aarde doorbrengen? Dat doen ze met behulp van microgolven.
Satellieten kunnen signalen naar de aarde zenden met behulp van microgolven. In tegenstelling tot andere golven in het elektromagnetische spectrum kunnen zij de atmosfeer via de ionosfeer omzeilen om informatie door te geven.
Voorbeelden van satellietcommunicatie met gebruikmaking van microgolven zijn onder meer de uitzending van radio- en televisieprogramma’s, aardobservatie voor weersinformatie en internationale telefoongesprekken. Om het diffractiepotentieel van de golf te verminderen, moet de microgolfgolflengte kleiner zijn dan de diameter van de schotel. De satellietschotel moet ook van metaal zijn, omdat metalen oppervlakken helpen microgolven te reflecteren.
3. Cell Phone Communication
Microgolven worden gebruikt als medium voor het verzenden van informatie tussen mobiele apparaten. Wanneer u een bericht, een telefoongesprek, een videoclip of een foto verstuurt, wordt deze informatie omgezet in signalen die vervolgens via microgolven naar de dichtstbijzijnde zendmast worden gestuurd. Op dat moment wordt het signaal naar het beoogde bestemmingsapparaat verzonden.
Deze signalen worden in zeer korte tijd als kleine, ononderbroken informatie-uitbarstingen verzonden. Het beste deel is dat ze geen kabelverbindingen tussen communicerende apparaten nodig hebben om dit te laten gebeuren.
Mobiele abonnees hebben ook toegang tot een breed scala van kanalen, waardoor de capaciteit van het netwerk voor het steeds groeiende aantal abonnees toeneemt zonder het risico van interferentie te lopen. Dus, de volgende keer dat u een telefoontje ontvangt op uw mobiele telefoon onthoud: Microwaves made it happen.
4. Wi-Fi
Heeft u zich ooit afgevraagd waarom uw smartphone de Wi-Fi-connectiviteit verliest telkens wanneer u de magnetron gebruikt? Dat is geen toeval. Dat komt omdat ze allebei hetzelfde zijn. Ze werken op dezelfde frequentiebanden van het elektromagnetische spectrum.
Wi-Fi is een afkorting van wireless fidelity en verwijst naar het vermogen van Wi-Fi-microgolven om op verschillende frequenties te werken. Technisch gezien verwijst het woord “microgolf” naar een klasse van golven die in het microgolfbereik van het elektromagnetische spectrum werken.
Zo worden Wi-Fi-signalen van laptops gewoonlijk op 2,4 GHz uitgezonden. Deze frequentie valt binnen het microgolfbereik van het spectrum, dat tussen 300 MHz en 300 GHz ligt.
5. Global Positioning System (GPS)
Het is moeilijk voor te stellen hoe de mensheid heeft overleefd zonder GPS in het tijdperk vóór smartphones. Voorbij zijn de dagen dat het gemakkelijker was om tanden te trekken dan om de weg te vinden naar een plaats waar je nog nooit bent geweest.
GPS is een opmerkelijke technologie die gebruik maakt van satellieten in een baan om de aarde om microgolfsignalen uit te zenden en de precieze locatie te bepalen van een bewegend of stilstaand object, naast het bepalen van de snelheid ervan.
Het systeem wordt gecontroleerd en geëxploiteerd door het Amerikaanse ministerie van Defensie en heeft een groot scala aan toepassingen voor zowel het grote publiek als het leger. De informatie die via microgolfsignalen wordt uitgezonden, bevat gegevens over het bereik van de satellieten en navigatieberichten.
6. Radar
Weleens afgevraagd hoe het politie-radarpistool werkt om de snelheid van een voertuig te berekenen? Het antwoord ligt in microgolven. Het apparaat zendt korte stoten microgolven uit. Wanneer deze uitgaande golven het voertuig raken, worden ze weerkaatst en gedetecteerd door de ontvanger van het pistool. Deze berekent uiteindelijk de snelheid van het voertuig op basis van de afstand die de microgolven hebben afgelegd en de tijd die nodig was om het gereflecteerde signaal te ontvangen.
De toepassing van het Radio Detection and Ranging – radar – systeem is niet alleen beperkt tot radiosnelheidspistolen. Het wordt op grote schaal gebruikt om informatie te verschaffen over de hoek, de reikwijdte of de snelheid van objecten in de lucht, op zee of in het terrein. Het kan dus schepen op zee, geleide projectielen, lucht- en ruimtevaartuigen, het terrein, enz. detecteren.
Het werd oorspronkelijk ontwikkeld tijdens de Tweede Wereldoorlog. Microgolven worden bij radar gebruikt omdat zij als één enkele bundel in een bepaalde richting kunnen worden uitgezonden. Objecten worden gedetecteerd wanneer het rechte pad van de microgolfstraal wordt belemmerd.
7. Microgolfovens
Oh, wat zou de mens uit het Stenen Tijdperk hebben genoten van het gemak dat de moderne microgolfovens te bieden hebben. Het is geen toeval dat ze “microgolven” heten, ze maken immers gebruik van microgolftechnologie om je eten te verwarmen.
Deze elektronica werd alom populair in de jaren zeventig toen deze schijnbaar magische doos voedsel kon verwarmen en zelfs koken zonder zichtbare warmtebron. Het was verbluffend. Vandaag de dag is informatie over de werking van microgolven echter voor iedereen toegankelijk.
Wanneer u voedsel in de kamer plaatst, kaatsen microgolven door de oven en verwarmen het voedsel door straling. De stralen wekken de moleculen in het voedsel op, waardoor het wordt verhit. Omdat microgolven maar in één richting gaan, moet het bord met voedsel worden gedraaid om elk deel ervan te verwarmen.
8. Bluetooth
Wist u dat Bluetooth en uw magnetron hetzelfde frequentiebereik op het spectrum hebben? Beide werken op ongeveer 2,4 en 2,48 GHz. Daarom wordt Bluetooth geclassificeerd als een microgolf.
Het maakt gebruik van microgolfsignalen met een kort bereik om twee apparaten met elkaar te verbinden, waardoor het gebruik van lelijke kabels en draden overbodig wordt. Het maakt gebruik van een techniek die bekend staat als spread spectrum frequency hopping, waarbij signalen snel van draaggolf veranderen over veel verschillende frequentiekanalen.
De volgorde waarin dit gebeurt is meestal willekeurig, maar bekend bij zowel ontvanger als zender. Het elimineert elke mogelijkheid van interferentie met een ander apparaat.
Wondert u zich af of die Bluetooth-hoofdtelefoon veilig is om de hele dag in uw oor te hebben? Lees hier meer.
9. Medisch gebruik
Als u dacht dat alleen röntgenstralen hun toepassingen in de medische wereld hadden, dan hebt u het mis. Microgolven worden nu op grote schaal gebruikt in tal van medische toepassingen. Enkele van deze toepassingen zijn:
- Cardiologie
- Oncologie
- Rhizotomie
- Cosmetische behandelingen
- Gynaecologie
- Tandheelkundige behandelingen
- Otolaryngologie
- Oftalmologie
Microgolven veroorzaken verhitting. Deze eigenschap is benut om gerichte diëlektrische thermische uitdroging van menselijk weefsel te creëren. Dit proces wordt microgolfablatie genoemd.
Het introduceerde een nieuwe manier om kanker te bestrijden, vooral voor patiënten die slechte chirurgische kandidaten zijn. Het beste eraan is dat het minimaal invasief is, wat de hersteltijd aanzienlijk versnelt. Microgolfablatie heeft aan populariteit gewonnen bij de behandeling van ongewenste massa’s zoals longtumoren, prostaatkanker en tumoren in de lever.
10. Militaire wapens
Het Pentagon heeft onlangs zijn nieuwste oplossing voor drone-dreigingen onthuld: Het high-powered microwave (HPM) wapen.
Wanneer vijandelijke drones worden gedetecteerd, wordt de HPM naar de hemel gericht en worden verschillende stralen microgolfstraling vrijgelaten. Deze actie zou in wezen de lucht schoonvegen en alle drones op zijn pad verbranden. Dit is een effectievere anti-drone strategie dan stoorzenders, kanonnen, of andere kinetische wapens.
Een van de voordelen van het gebruik van microgolfstraling om drone bedreigingen uit te schakelen is dat het niet afhankelijk is van weersomstandigheden, of andere zicht belemmerende factoren. Zolang de HPM is ingeschakeld, blijft het microgolven uitzenden om drones op zijn pad te neutraliseren.
Microwaves Make the World Go Round
Toen microgolftechnologie voor het eerst werd gebruikt om radarsystemen te ontwikkelen in de Tweede Wereldoorlog, kon niemand zich voorstellen dat het zoveel verbazingwekkende toepassingen zou krijgen in het naoorlogse tijdperk. Tegenwoordig wordt bijna alles om ons heen van microgolven voorzien. Van het vergemakkelijken van cellulaire communicatie tot het bieden van een snelle, gemakkelijke en handige oplossing voor het opwarmen van voedsel.
Waar het ook voor wordt gebruikt, één ding is zeker: het is moeilijk voor te stellen zonder. Er zou geen manier zijn om met vrienden of geliefden overzee te communiceren of dat overgebleven stuk pizza op te warmen.
Bent u bezorgd over de hoeveelheid straling waaraan u dagelijks wordt blootgesteld? Heeft u er al eens aan gedacht om Shungite te gebruiken om EMV te blokkeren? Lees onze blog om erachter te komen of Shungite werkt tegen het blokkeren van EMV-straling.