Microondas (radiación)
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Con el término microondas se identifica a las ondas electromagnéticas en el espectro de frecuencias comprendido entre 300 MHz y 300 GHz. El periodo de una señal de microondas está en el rango de 3 ns a 3 ps, y la correspondiente longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Algunos autores proponen que el espectro electromagnético que comprenden es de 1 GHz a 30 GHz, es decir, a longitudes de onda entre 30 cm a 1 cm. A las señales con longitud de onda en el orden de los milímetros se les llama ondas milimétricas.
Las microondas tienen longitudes de onda aproximadamente en el rango entre 30 cm( frecuencia=1 GHz) a 1 mm(300 GHz).La existencia de ondas electromagnéticas, de las cuales las microondas forman parte del espectro de alta frecuencia, fueron predichas por James Clerk Maxwell en 1864 de sus famosas ecuaciones.
En 1888, Heinrich Rudolf Hertz fue el primero en demostrar la existencia de ondas electromagnéticas mediante la construcción de un aparato para producir ondas de radio.
El rango de las microondas incluye las bandas de radiofrecuencia de UHF (ultra-high frequency, frecuencia ultra alta en español) (0.3-3 GHz), SHF (super-high frequency, super alta frecuencia) (3-30 GHz) y EHF (extremely high frequency, extremadamente alta frecuencia) (30-300 GHz).
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[editar] Generación
Las microondas pueden ser generadas de varias maneras, generalmente divididas en dos categorías: dispositivos de estado sólido y dispositivos basados en tubos de vacío. Los dispositivos de estado sólido para microondas están basados en semiconductores de silicio o arsenuro de galio, e incluyen transistores de efecto campo (FET), transistores de unión bipolar (BJT), diodos Gunn y diodos IMPATT. Se han desarrollado versiones especializadas de transistores estándar para altas velocidades que se usan comúnmente en aplicaciones de microondas. Los dispositivos basados en tubos de vacío operan teniendo en cuenta el movimiento balístico de un electrón en el vacío bajo la influencia de campos eléctricos o magnéticos, entre los que se incluyen el magnetrón, el klystron, el TWT y el girotón.
[editar] Usos
Un horno microondas usa un magnetrón para producir microondas a una frecuencia de aproximadamente 2.45 GHz para cocción. Las microondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, esta vibración crea calor, el cual calienta los alimentos. Debido a que la materia está hecha esencialmente de agua, los alimentos son fácilmente cocinados de esta manera.
Las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. También hay más ancho de banda en el espectro de microondas que en el resto del espectro de radio. Típicamente, las microondas son usadas para transmisión en noticieros televisivos para transmitir una señal desde una localización remota a una estación de televisión desde una camioneta especialmente equipada .
El radar también incluye radiación de microondas para detectar el rango, la velocidad y otras características de objetos remotos.
Protocolos inalámbricos LAN, tales como Bluetooth y las especificaciones IEEE 802.11g y b también usan microondas en la banda ISM, aunque la especificación 802.11a usa una banda ISM en el rango de los 5 GHz.
La televisión por cable y el acceso a Internet vía cable coaxial usan algunas de las más bajas frecuencias de microondas. Algunas redes de telefonía celular también usan bajas frecuencias de microondas.
Un máser es un dispositivo similar a un láser pero que trabaja con frecuencias de microondas.
[editar] Bandas de frecuencia de microondas
El espectro de microondas es usualmente definido como energía electromagnética en el rango entre 1 GHz y 1000 GHz. Las aplicaciones más comunes de las microondas están en el rango de 1 y 40 GHz.
| Designación | Rango de frecuencias |
|---|---|
| Banda L | 1 a 2 GHz |
| Banda S | 2 a 4 GHz |
| Banda C | 4 a 8 GHz |
| Banda X | 8 a 12 GHz |
| Ku band | 12 a 18 GHz |
| BandaK | 18 a 26 GHz |
| Ka band | 26 a 40 GHz |
| Banda Q | 30 a 50 GHz |
| BandaU | 40 a 60 GHz |
| Banda V | 50 a 75 GHz |
| Banda E | 60 a 90 GHz |
| Banda W | 75 a 110 GHz |
| Banda F | 90 a 140 GHz |
| Banda D | 110 a 170 GHz |
[editar] Historia e investigación
Las siguientes son las más representativas figuras en el desarrollo de la teoría electromagnética aplicable a usos de microondas modernas:
- Michael Faraday.
- James Clerk Maxwell.
- Heinrich Hertz.
- Nikola Tesla.
- Guglielmo Marconi.
- Samuel Morse.
- Sir William Thomson, luego Lord Kelvin.
- Oliver Heaviside.
- Lord Rayleigh.
- Oliver Lodge.
