Connaissance

Que sont les micro-ondes ?

Selon l'Encyclopedia Britannica, les micro-ondes ont des fréquences allant d'environ 1 milliard de cycles par seconde, ou 1 GHz, à environ 300 GHz, et des longueurs d'onde allant d'environ 30 cm (12 pouces) à 1 millimètre. (0,04 pouces). Selon le livre de Ginger Butcher "Tour of the Electromagnetic Spectrum", cette zone est encore séparée en une variété de bandes avec des noms comme L, S, C, X et K.

 

Radars et communication
Selon la Federal Communications Commission (FCC), les micro-ondes sont principalement utilisées pour les systèmes de communication point à point pour transmettre toutes les formes d'informations, y compris la parole, les données et la vidéo aux formats analogiques et numériques. Ils sont également utilisés pour les machines distantes, les commutateurs, les vannes et les signaux utilisant le contrôle de supervision et l'acquisition de données (SCADA).


Le radar est une utilisation importante de la technologie des micro-ondes. RAdio Detection And Ranging est ce que le nom "radar" signifiait à l'origine. Les ingénieurs radio britanniques ont découvert avant la Seconde Guerre mondiale que les ondes radio à courte longueur d'onde pouvaient être réfléchies par des objets lointains comme des navires et des avions, et le signal de retour pouvait être détecté avec des antennes directionnelles extrêmement sensibles afin de vérifier la présence et l'emplacement de ces objets. . Le terme "radar" est maintenant utilisé si souvent qu'il peut être utilisé pour désigner des appareils qui émettent des micro-ondes ou des ondes radio.

 

Une vérité historique peu connue est que Kahuku Point, le point le plus au nord d'Oahu, abritait une première installation radar. Sur leur route pour attaquer Pearl Harbor, la première vague d'avions japonais a en fait été récupérée par la station alors qu'elle se trouvait à 212 kilomètres, selon le site Web de l'État d'Hawaï. Le système était considéré comme peu fiable car il n'était en service que depuis deux semaines, par conséquent l'avertissement a été ignoré. Le radar a été développé et amélioré pendant la guerre, et il est depuis devenu un élément crucial de la gestion du trafic aérien civil et militaire.

 

D'autres applications du radar existent, dont certaines tirent parti de l'effet Doppler. Une ambulance qui arrive peut servir de démonstration de l'effet Doppler : le son de la sirène semble devenir plus fort à mesure qu'elle se rapproche et finit par gémir. La sirène semble alors baisser de ton tandis qu'elle s'estompe au loin.

 

Le radar Doppler, qui utilise fréquemment des micro-ondes, est utilisé pour le contrôle du trafic aérien et l'application des limites de vitesse sur les véhicules, selon Robert Mayanovic, professeur de physique à l'Université d'État du Missouri. Les micro-ondes de retour sont compressées lorsqu'un élément s'approche de l'antenne, ce qui se traduit par une longueur d'onde plus courte et une fréquence plus élevée. Les ondes de retour des choses s'éloignant plus loin, d'autre part, sont allongées, ont une longueur d'onde plus longue et ont une fréquence plus basse. La vitesse d'un objet se rapprochant ou s'éloignant de l'antenne peut être calculée en détectant ce décalage de fréquence.

 

De simples détecteurs de mouvement, des pistolets radar pour l'application des limites de vitesse, des altimètres radar et des radars météorologiques capables de suivre le mouvement tridimensionnel des gouttelettes d'eau dans l'atmosphère sont des exemples d'appareils courants qui utilisent cette idée. Étant donné que des micro-ondes sont envoyées dans ces applications et que les signaux réfléchis sont collectés et analysés, la technique est connue sous le nom de détection active. Les sources naturelles de micro-ondes sont vues et examinées dans la détection passive. Beaucoup de ces observations sont faites par des satellites qui observent la Terre depuis l'orbite ou la regardent.