mikroaalloilla

Mikroaalloilla tarkoitetaan elektromagneettisten aaltojen taajuusaluetta noin 300 megahertseistä 300 gigahertsiin, jolloin aallonpituus on 1 metriä 1 millimetriin. Tämä spektrialue sijaitsee radioaaltojen ja infrapunan välissä ja kattaa muun muassa yleisimmät langattomat viestintä- ja teknologiaratkaisut sekä teollisuuden ja ilmailun sovellukset.

Mikroaallot käyttäytyvät perusfysikaalisesti kuten muutkin elektromagneettiset aallot: ne kulkeutuvat valon nopeudella, voivat heijastua, taittua ja diffrioida sekä olla eri polarisaatiota. Niiden ominaisuuksiin vaikuttavat ympäristö, materiella eristeet ja kosteus. Taajuuden mukaan mikroaallot voivat läpäistä joitakin materiaaleja ja haihduttaa tai lämmittää toisia, mikä mahdollistaa useita teknisiä sovelluksia.

Generointi ja vastaanotto perustuvat erilaisten elektronisten lähteiden, kuten magnetronien, klystronien tai kiinteäpiiristen mikroaaltalaitteiden, käyttöön. Mikroaaltoputkiksi kutsutut laitteet sekä kapealaiset antennit, kuten opaaliset waveguide- ja horn-anturit, sekä pienet antennisirut mahdollistavat käytännön sovellukset. Yleisiä välineitä ovat myös langattomat standardit sekä wifi- ja mobiiliviestintä sekä radar- ja mittausjärjestelmät.

Käyttökohteita ovat viestintä (esimerkiksi wifi 2,4/5 GHz, langaton telekommunikointi), radar- ja seurantalaitteet, mikronaalinen lämmitys ja materiaalitutkimus sekä teolliset kuumuus- ja desinfiointimenetelmät. Turvallisuusnäkökohdat korostavat altistumisen rajoja sekä lämmitysvaikutuksia, ja suositukset sekä standardit perustuvat ICNIRP- sekä kansallisiin säädöksiin.

Historia ulottuu Maxwellin yhtälöistä Hertz-turnauksiin ja 1930–1940-lukujen mikroaaltojen teknisiin kehityksiin, joiden myötä syntyi radar, teolliset mikroaaltolaitteet ja moderni langaton viestintä. Mikroaalloilla on nykyisin keskeinen rooli sekä tieteellisessä tutkimuksessa että arkipäivän teknologiassa.