Групата на електромагнитните вълни е представена от множество подвидове, които имат естествен произход. Тази категория включва и микровълново лъчение, което също се нарича микровълново лъчение. Накратко този термин се нарича съкращението микровълнова печка. Честотният диапазон на тези вълни е разположен между инфрачервени лъчии радиовълни. Този вид облъчване не може да се похвали с голяма степен. Тази цифра варира от 1 mm до 30 cm максимум.
Първични източници на микровълново лъчение
Много учени са се опитвали да докажат отрицателното въздействие на микровълните върху хората в своите експерименти. Но в своите експерименти те се ръководеха от различни източницитакава радиация е с изкуствен произход. И в реалния животхората са заобиколени от много природни обекти, които произвеждат такова излъчване. С тяхна помощ човекът е преминал през всички етапи на еволюцията и е станал това, което е днес.
С развитието на съвременните технологии към източници на естествена радиация, като Слънцето и др космически обекти, присъединиха се изкуствени. Най-често срещаните сред тях обикновено се наричат:
- инсталации за радарен спектър;
- радионавигационно оборудване;
- системи за сателитна телевизия;
- мобилни телефони;
- микровълнови фурни.
Принципът на въздействието на микровълните върху тялото
В хода на многобройни експерименти, при които са изследвани ефектите на микровълните върху хората, учените установиха, че такива лъчи нямат йонизиращ ефект.
Йонизираните молекули са дефектни частици от вещества, които водят до иницииране на хромозомна мутация. Поради това клетките стават дефектни. Освен това е доста проблематично да се предвиди кой орган ще бъде засегнат.
Изследванията по тази тема доведоха учените до извода, че когато опасните лъчи попаднат върху тъканите на човешкото тяло, те започват частично да абсорбират входящата енергия. Поради това се възбуждат високочестотни токове. С тяхна помощ тялото се загрява, което води до засилено кръвообращение.
Ако облъчването е с характер на локална лезия, тогава отстраняването на топлината от нагретите зони може да се случи много бързо. Ако човек е попаднал под общия поток от радиация, тогава той няма такава възможност. Поради това опасността от излагане на лъчи се увеличава няколко пъти.
Повечето основна опасностКогато микровълновото лъчение повлияе на човек, реакциите, които се случват в тялото, се считат за необратими. Това се обяснява с факта, че кръвообращението тук действа като основна връзка в охлаждането на тялото. Тъй като всички органи са свързани помежду си чрез кръвоносни съдове, термичният ефект е много ясно изразен. Най-незащитената част от тялото е очната леща. Отначало започва постепенно да се замъглява. И при продължително облъчване, което е редовно, лещата започва да се разпада.
В допълнение към лещата, голяма вероятност от сериозно увреждане остава в редица други тъкани, които съдържат много течни компоненти. Тази категория включва: 
- кръв,
- лимфа,
- лигавицата на храносмилателните органи от стомаха до червата.
Дори краткосрочното, но мощно облъчване води до факта, че човек ще започне да изпитва редица аномалии като:
- промени в кръвта;
- проблеми с щитовидната жлеза;
- намаляване на ефективността на метаболитните процеси в организма;
- проблеми с психологическото състояние.
В последния случай са възможни дори депресивни състояния. Някои пациенти, преживели облъчване върху себе си и в същото време имали нестабилна психика, дори се опитали да се самоубият.
Друга опасност от тези невидими лъчи е кумулативният ефект. Ако първоначално пациентът може да не изпитва дискомфорт дори по време на самото облъчване, след известно време той ще се почувства. Поради факта, че на ранен стадийТрудно е да се проследят някакви характерни симптоми, пациентите често отдават нездравословното си състояние на обща умора или натрупан стрес. И по това време в тях започват да се формират различни патологични състояния.
включено начален етаппациентът може да изпитва стандартни главоболия, както и да се уморява бързо и да има затруднения със съня. Той започва да развива проблеми със стабилността кръвно наляганеи дори болка в сърцето. Но много хора отдават дори тези тревожни симптоми на постоянен стрес поради работа или трудности в семейния живот.
Редовното и продължително излагане на радиация започва да разрушава тялото на дълбоко ниво. Поради това високочестотното лъчение се смяташе за опасно за живите организми. Проучванията показват, че младият организъм е по-податлив на негативни влияния електромагнитно поле. Това се обяснява с факта, че децата все още не са успели да формират надежден имунитет за поне частична защита от негативни външни влияния.
Признаци на експозиция и етапи на нейното развитие
На първо място, от такова влияние различни неврологични разстройства. Те могат да бъдат: 
- повишена умора,
- намалена производителност на труда,
- главоболие,
- световъртеж,
- сънливост или обратно - безсъние,
- раздразнителност,
- слабост и летаргия,
- обилно изпотяване,
- проблеми с паметта
- усещане за прилив в главата.
Микровълновото лъчение влияе на човека не само по физиологичен начин. При тежки случаи на заболяването са възможни дори припадъци, неконтролируем и необоснован страх и халюцинации.
Сърдечно-съдовата система страда не по-малко силно от радиацията. Особено поразителен ефект се наблюдава в категорията невроциркулаторна дистония:
- задух дори без значителен физическа активност;
- болка в областта на сърцето;
- промяна в ритъма на сърдечния ритъм, включително "избледняване" на сърдечния мускул.
Ако през този период човек се консултира с кардиолог, лекарят може да открие хипотония и заглушени тонове на сърдечния мускул при пациента. IN в редки случаиПациентът дори има систоличен шум на върха.
Картината изглежда малко по-различна, ако човек е изложен на микровълни нередовно. В този случай той ще има:
- леко неразположение,
- чувство на умора без причина;
- болка в областта на сърцето.
По време на физическа активност пациентът ще почувства недостиг на въздух.
Схематично всички видове хронично излагане на микровълни могат да бъдат разделени на три етапа, които се различават по степента на симптоматична тежест.
Първият етап предвижда липсата характерни особеностиастения и невроциркулаторна дистония. Могат да се проследят само изолирани симптоматични оплаквания. Ако спрете облъчването, след известно време всичко дискомфортизчезват без допълнително лечение.
На втория етап се виждат по-отчетливи признаци. Но на този етап процесите все още са обратими. Това означава, че при правилно и навременно лечение пациентът ще може да възстанови здравето си.
Третата фаза е много рядка, но все пак се среща. В тази ситуация човек изпитва халюцинации, припадък и дори смущения, свързани с чувствителността. Допълнителен симптом може да бъде коронарна недостатъчност.
Биологичен ефект на микровълновите полета
Тъй като всеки организъм има свои собствени уникални характеристики, биологичният ефект на радиацията също може да варира в зависимост от случая. Няколко основни принципа са в основата на определянето на тежестта на лезията: 
- интензитет на радиация,
- период на влияние,
- дължина на вълната,
- първоначалното състояние на тялото.
Последната точка включва хронични или генетични заболявания на отделната жертва.
Основната опасност от радиацията е топлинният ефект. Това включва повишаване на телесната температура. Но лекарите откриват и нетермични ефекти в такива случаи. В такава ситуация не се получава класическо повишаване на температурата. Но физиологичните промени все още се наблюдават.
Термичен ефект под призма клиничен анализпредполага не само бърз растежтемпература и:
- повишен сърдечен ритъм,
- задух,
- високо кръвно налягане,
- повишено слюноотделяне.
Ако човек е бил изложен на лъчи с ниска интензивност само за 15-20 минути, които не надвишават максимално допустимите стандарти, тогава настъпват различни промени в нервната система на функционално ниво. Всички имат различни степениизрази. Ако се направят няколко еднакви повторни облъчвания, ефектът се натрупва.
Как да се предпазите от микровълново лъчение?
Преди да потърсите методи за защита срещу микровълново лъчение, първо трябва да разберете естеството на влиянието на такова електромагнитно поле. Тук трябва да вземете предвид няколко фактора:
- разстояние от предполагаемия източник на заплаха;
- време и интензитет на експозиция;
- импулсивен или непрекъснат тип облъчване;
- някои външни условия.
За да се изчисли количествена оценка на опасността, експертите въведоха понятието радиационна плътност. В много страни експертите приемат 10 микровата на сантиметър като стандарт за този въпрос. На практика това означава, че силата на потока от опасна енергия на мястото, където човек прекарва повечето отвреме, не трябва да надвишава тази допустима граница.
Всеки човек, който се грижи за здравето си, може самостоятелно да се защити от възможна опасност. За да направите това, просто намалете времето, което прекарвате наоколо изкуствени източнициМикровълнови лъчи.
Необходим е различен подход за решаване на този проблем за тези хора, чиято работа е тясно свързана с излагане на различни прояви на микровълни. Те ще трябва да използват специални средствазащита, които са разделени на два вида:
- индивидуален,
- общ.
За да минимизирате възможните негативни последициот влиянието на такава радиация е важно да се увеличи разстоянието от работника до източника на радиация. Други ефективни мерки за блокиране на възможното отрицателно въздействие на лъчите обикновено се наричат:
- промяна на посоката на лъчите;
- намаляване на радиационния поток;
- намаляване на периода на експозиция;
- използване на скрининг инструмент;
- дистанционно управление опасни предметии механизми.
Всички съществуващи защитни екрани, насочени към запазване здравето на потребителите, са разделени на два подвида. Тяхната класификация включва разделяне според свойствата на самото микровълново лъчение:
- отразяващ
- абсорбиращ.
Първата версия на защитното оборудване е създадена на базата на метална мрежа или ламарина и метализирана тъкан. Тъй като обхватът на такива асистенти е доста голям, служителите на различни опасни производстваще има от какво да избирате.
Най-често срещаните версии са листови екрани, изработени от хомогенен метал. Но за някои ситуации това не е достатъчно. В този случай е необходимо да се включи поддръжката на многослойни пакети. Вътре те ще имат слоеве от изолационен или абсорбиращ материал. Това може да бъде обикновен шунгит или въглеродни съединения.
Службата за сигурност на предприятието обикновено винаги обръща специално внимание на личните предпазни средства. Те осигуряват специално облекло, което е създадено на базата на метализирана тъкан. Те могат да бъдат:
- халати,
- престилки,
- ръкавици,
- пелерини с качулки.
Когато работите с радиационен обект или в опасна близост до него, допълнително ще трябва да използвате специални очила. Основната им тайна е покритието със слой метал. С тази предпазна мярка ще бъде възможно отразяването на лъчите. IN общоносене индивидуални средствазащитата може да намали излагането на радиация до хиляда пъти. Препоръчва се носенето на очила при нива на радиация от 1 µW/cm.
Предимства на микровълновото лъчение
Освен масовото схващане колко вредни са микровълновите фурни, има и обратното твърдение. В някои случаи микровълните дори могат да донесат ползи за човечеството. Но тези случаи трябва да бъдат внимателно проучени, а самото облъчване да се извършва дозирано под наблюдението на опитни специалисти.
Терапевтичните ползи от микровълновото лъчение се основават на неговите биологични ефекти, които се проявяват по време на физическа терапия. За генериране на лъчи в лечебни цели(което се нарича стимулация) се използват специални медицински генератори. Когато те се активират, излъчването започва да се произвежда ясно дадени от систематапараметри.
Тук се взема предвид дълбочината, посочена от експерта, така че нагряването на тъканите да даде обещаното положителен ефект. Основното предимство на тази процедура е възможността за осигуряване на висококачествена аналгетична и противосърбежна терапия.
Медицинските генератори се използват по целия свят, за да помогнат на хора, които страдат от:
- фронтит,
- синузит,
- тригеминална невралгия.
Ако оборудването използва микровълново лъчение с повишена проникваща способност, тогава с негова помощ лекарите успешно лекуват редица заболявания в следните области:
- ендокринна,
- дихателна,
- гинекологични,
- бъбреци
Ако спазвате всички правила, предписани от комисията по безопасност, микровълновата печка няма да причини значителна вреда на тялото. Директно към товадоказателство е използването му за медицински цели.
Но ако нарушите правилата за работа, като откажете доброволно да се ограничите от силни източници на радиация, това може да доведе до непоправими последици. Поради това винаги си струва да помните колко опасни могат да бъдат микровълновите печки, когато се използват без надзор.
Сред огромното разнообразие от електромагнитни вълни, които съществуват в природата, микровълновата или микровълновата радиация (микровълнова печка) заема много скромно място. Този честотен диапазон може да се намери между радиовълните и инфрачервената част на спектъра. Дължината му не е особено голяма. Това са вълни с дължина от 30 см до 1 мм.
Нека поговорим за неговия произход, свойства и роля в човешката среда, за това как тази „тиха невидимост“ влияе на човешкото тяло.
Източници на микровълново лъчение
има естествени изворимикровълново лъчение – Слънце и др космически обекти. Именно на фона на тяхното излъчване протича формирането и развитието на човешката цивилизация.
Но в нашия век, наситен с всякакви технически постижения, към естествения фон са добавени и създадени от човека източници:
- радарни и радионавигационни инсталации;
- сателитни телевизионни системи;
- мобилни телефони и микровълнови печки.
Как микровълновото лъчение влияе върху човешкото здраве
Резултатите от проучване на влиянието на микровълновото лъчение върху хората позволиха да се установи, че микровълновите лъчи нямат йонизиращ ефект. Йонизираните молекули са дефектни частици материя, които водят до мутация на хромозомите. В резултат на това живите клетки могат да придобият нови (дефектни) характеристики. Това откритие не означава, че микровълновото лъчение не е вредно за хората.
Изследването на влиянието на микровълновите лъчи върху човека позволи да се установи следната картина - при попадането им върху облъчената повърхност настъпва частично поглъщане на постъпващата енергия от човешката тъкан. В резултат на това в тях се възбуждат високочестотни токове, които нагряват тялото.
Като реакция на механизма на терморегулацията следва повишено кръвообращение. Ако облъчването е локално, е възможно бързо отвеждане на топлината от нагретите зони. При обща експозицияняма такава възможност, затова е по-опасно.
Тъй като кръвообращението действа като охлаждащ фактор, топлинният ефект е най-силно изразен в органи, изчерпани от кръвоносни съдове. На първо място, в лещата на окото, причинявайки нейното помътняване и разрушаване. За съжаление, тези промени са необратими.
Най-голяма абсорбционна способност имат тъканите с високо съдържание на течни компоненти: кръв, лимфа, лигавица на стомаха, червата и лещата на окото.
В резултат на това може да изпитате:
- промени в кръвта и щитовидната жлеза;
- намалена ефективност на адаптационните и метаболитни процеси;
- промени в умствена сфера, което може да доведе до депресивни състояния, а при хора с лабилна психика – провокират суицидни наклонности.
Микровълновото лъчение има кумулативен ефект. Ако първоначално неговите ефекти са асимптоматични, тогава постепенно започват да се формират патологични състояния. Първоначално те се изразяват в повишено главоболие, умора, нарушения на съня, повишено кръвно налягане и болки в сърцето.
При продължително и редовно излагане на микровълново лъчение води до дълбоките промени, изброени по-горе. Тоест може да се твърди, че микровълновото лъчение има отрицателно влияниевърху човешкото здраве.Освен това беше отбелязана свързана с възрастта чувствителност към микровълните - младите организми се оказаха по-податливи на въздействието на микровълновото ЕМП (електромагнитно поле).
Средства за защита срещу микровълново лъчение
Характерът на въздействието на микровълновото лъчение върху човек зависи от следните фактори:
- разстояние от източника на радиация и неговия интензитет;
- продължителност на облъчването;
- дължина на вълната;
- вид излъчване (продължително или импулсно);
- външни условия;
- състояние на тялото.
За количествено определянеопасност беше въведена концепцията за радиационна плътност и допустима степен на облъчване. В нашата страна този стандарт се приема с десетократна „граница на безопасност“ и е равен на 10 микровата на сантиметър (10 μW/cm). Това означава, че мощността на микровълновия енергиен поток на работното място на човек не трябва да надвишава 10 μW за всеки сантиметър повърхност.
Как е възможно това? Очевидното заключение е, че излагането на микровълнови лъчи трябва да се избягва по всякакъв възможен начин. Намаляването на излагането на микровълнова радиация в дома е доста просто: трябва да ограничите времето за контакт с битови източници.
Хора, чиито професионална дейностсвързани с излагане на микровълнови радиовълни. Средствата за защита срещу микровълново лъчение се делят на общи и индивидуални.
Потокът на излъчваната енергия намалява обратно пропорционално на увеличаването на квадрата на разстоянието между излъчвателя и облъчваната повърхност. Следователно най-важната мярка за колективна защита е увеличаването на разстоянието до източника на радиация.
Други ефективни мерки за защита срещу микровълново лъчение са следните:
Повечето от тях се основават на основните свойства на микровълновото лъчение - отразяване и поглъщане от веществото на облъчваната повърхност. Следователно защитните екрани се разделят на отразяващи и абсорбиращи.
Светлоотразителните екрани се изработват от ламарина, метална мрежа и метализиран плат. Арсеналът от защитни екрани е доста разнообразен. Това са листови екрани от хомогенен метал и многослойни пакети, включващи слоеве от изолационни и абсорбиращи материали (шунгит, въглеродни съединения) и др.
Последната връзка в тази верига са личните предпазни средства срещу микровълново лъчение. Те включват работно облекло от метализиран плат (роби и престилки, ръкавици, пелерини с вградени в тях качулки и очила). Стъклата са покрити с тънък слой метал, който отразява радиацията. Те трябва да се носят при излагане на радиация от 1 µW/cm.
Носенето на защитно облекло намалява нивото на излагане на радиация 100-1000 пъти.
Предимства на микровълновото лъчение
Цялата предишна информация с негативна ориентация има за цел да предупреди нашия читател за опасността, произтичаща от микровълновото излъчване. Въпреки това, сред специфичните действия на микровълновите лъчи има терминът стимулация, тоест подобряване под тяхното въздействие общо състояниетялото или чувствителността на неговите органи. Тоест ефектът на микровълновото лъчение върху хората може да бъде полезен. Терапевтичните свойства на микровълновото лъчение се основават на неговата биологично действиепо време на физиотерапия.
Лъчението, излъчвано от специализиран медицински генератор, прониква в човешкото тяло на определена дълбочина, причинявайки нагряване на тъканите и цяла система от полезни реакции. Сесиите с микровълнови процедури имат аналгетичен и противосърбежен ефект.
Те се използват успешно за лечение на фронтален синузит и синузит, тригеминална невралгия.
За въздействие върху ендокринните органи, дихателните органи, бъбреците и за лечение на гинекологични заболявания се използва микровълново лъчение с по-голяма проникваща способност.
Изследването на ефекта на микровълновото лъчение върху човешкото тяло започна преди няколко десетилетия. Натрупаните знания са достатъчни, за да сме уверени в безвредността естествен фонот тези лъчения за хората.
Различните генератори на тези честоти създават допълнителна доза въздействие. Техният дял обаче е много малък, а използваната защита е доста надеждна. Следователно фобиите за тяхната огромна вреда не са нищо повече от мит, ако всички условия на работа и защита от промишлени и битови източницимикровълнови излъчватели.
Раздел „Техника и технологии за преработка на хидробионти и селскостопански суровини”
ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНОТО МИКРОВЪЛНОВО ПОЛЕ ВЪРХУ ЧОВЕШКОТО ТЯЛО Краев А.А. (Катедра по физика, MSTU) Почти невъзможно е предварително да се изчисли количеството лъчиста енергия, погълната от човешкото тяло в даден участък от електромагнитното поле и превърната в топлина. Големината на тази енергия силно зависи от осн електрически характеристики, позиция, размер и структура на мускулната и мастната тъкан и посоката на падане на вълната, т.е. с други думи тази стойност зависи от входното съпротивление на даден сложна структура. Посоката на поляризацията на падащата вълна спрямо оста на тялото също играе важна роля. Във всеки отделен случай е необходимо да се установят симптоми прецизни изследваниясъществуващи условия. Действителното повишаване на телесната температура зависи от тези параметри среда, като температура и влажност, и от охлаждащия механизъм на тялото. Облъчването в интензивно микровълново поле на живи тъкани води до промени в техните свойства, които са свързани с топлинните последици от поглъщането на радиацията. За да се изследват тези промени, живите тъкани могат да бъдат разделени на два класа: б) тъкани, които не съдържат кръвоносни съдове. С подходящо регулиране на изходната мощност на микровълновия генератор и продължителността на облъчване различни тъкани, съдържащ кръвоносни съдове, може да се нагрее до почти всяка температура. Температурата на тъканта започва да се повишава веднага след подаване на микровълнова енергия към нея. Това повишаване на температурата продължава 15-20 минути и може да повиши температурата на тъканта с 1-2 °C в сравнение с средна температуратялото, след което температурата започва да спада. Понижаването на температурата в облъчената зона възниква в резултат на рязко увеличаване на кръвния поток в нея, което води до съответното отвеждане на топлината. Липсата на кръвоносни съдове в някои части на тялото ги прави особено уязвими на радиация ултра високи честоти. В този случай топлината може да се абсорбира само от околните съдови тъкани, към които може да тече само чрез топлопроводимост. Това важи особено за очната тъкан и вътрешните органи като жлъчния мехур, пикочния мехур и стомашно-чревния тракт. Малкият брой кръвоносни съдове в тези тъкани усложнява процеса на авторегулация на температурата. В допълнение, отраженията от граничните повърхности на телесните кухини и областите, където се намира костният мозък, при определени условия водят до образуването стоящи вълни. Прекомерното повишаване на температурата в определени области на стоящи вълни може да причини увреждане на тъканите. Отражения от този вид се причиняват и от метални предмети, разположени вътре или на повърхността на тялото. При интензивно облъчване на тези тъкани с микровълново поле, те прегряват, което води до необратими промени. В същото време микровълновите полета с ниска мощност имат благоприятен ефект върху човешкото тяло, което се използва в медицинската практика. Глава и гръбначен мозъкчувствителни към промени в налягането и следователно повишаването на температурата в резултат на облъчване на главата може да има сериозни последствия. Костите на черепа причиняват силни отражения, което прави много трудно да се оцени погълнатата енергия. Повишаването на температурата на мозъка се случва най-бързо, когато главата се облъчва отгоре или когато се облъчват гърдите, тъй като нагрятата кръв от гърдите се изпраща директно към мозъка. Облъчването на главата предизвиква състояние на сънливост, последвано от преход към състояние на безсъзнание. При продължително облъчване се появяват конвулсии, които след това преминават в парализа. При облъчване на главата неизбежно настъпва смърт, ако температурата на мозъка се повиши с 6 °C. Окото е един от най-чувствителните към облъчване с микровълнова енергия органи, тъй като има слаба система за терморегулация и генерираната топлина не може да бъде отведена достатъчно бързо. След 10 минути облъчване с мощност 100 W при честота 2450 MHz може да се развие катаракта (помътняване на лещата на окото), в резултат на което протеинът на лещата коагулира и образува видими бели включвания. При тази честота най-високата температура се получава близо до задната повърхност на лещата, която се състои от протеин, който лесно се поврежда от топлина. Мъжките полови органи в най-висока степенчувствителни към топлинни ефекти и следователно особено уязвими към облъчване. Безопасна радиационна плътност, изразена като максимално ниво 5 mW/cm2 е значително по-ниско, отколкото за други чувствителни към радиация органи. В резултат на облъчване на тестисите може да настъпи временно или постоянно безплодие. Особено внимание се обръща на увреждането на гениталната тъкан, тъй като някои генетици смятат, че малки дози радиация не водят до никакви физиологични нарушения, но в същото време могат да причинят генни мутации, които остават скрити за няколко поколения.
Диапазонът на радиоизлъчването е обратен на гама-лъчението и също е неограничен от една страна - от дълги вълни и ниски честоти.
Инженерите го разделят на много секции. Най-късите радиовълни се използват за безжично предаване на данни (Интернет, клетъчна и сателитна телефония); метрови, дециметрови и ултракъси вълни (УКВ) заемат местните телевизионни и радиостанции; късите вълни (HF) се използват за глобални радиокомуникации – те се отразяват от йоносферата и могат да обиколят Земята; за регионално радиоразпръскване се използват средни и дълги вълни. Свръхдългите вълни (ELW) - от 1 км до хиляди километри - проникват солена водаи се използват за комуникация подводници, както и за търсене на полезни изкопаеми.
Енергията на радиовълните е изключително ниска, но те възбуждат слаби вибрации на електрони в метална антена. След това тези вибрации се усилват и записват.
Атмосферата предава радиовълни с дължина от 1 mm до 30 m. Те позволяват да се наблюдават ядрата на галактиките, неутронни звезди, други планетарни системи, но най-впечатляващото постижение на радиоастрономията са рекордно детайлни изображения на космически източници, чиято разделителна способност надхвърля десет хилядна от дъговата секунда.
Микровълнова
Микровълните са подлента на радиоизлъчване, съседна на инфрачервената. Нарича се още свръхвисокочестотно (микровълново) лъчение, тъй като има най-високата честота в радиообхвата.
Микровълновият диапазон представлява интерес за астрономите, защото записва останките от голям взривкосмическо микровълново фоново лъчение (друго име е микровълнов космически фон). Излъчен е преди 13,7 милиарда години, когато горещата материя на Вселената е станала прозрачна за собствената си топлинно излъчване. С разширяването на Вселената CMB се охлади и днес температурата му е 2,7 K.
CMB радиацията идва към Земята от всички посоки. Днес астрофизиците се интересуват от нехомогенностите в светенето на небето в микровълновия диапазон. Те се използват, за да се определи как клъстерите от галактики са започнали да се формират в ранната Вселена, за да се тества правилността на космологичните теории.
Но на Земята микровълните се използват за такива светски задачи като загряване на закуска и разговори по мобилен телефон.
Атмосферата е прозрачна за микровълните. Те могат да се използват за комуникация със сателити. Има и проекти за предаване на енергия на разстояние с помощта на микровълнови лъчи.
Източници
Небесни ревюта
Микровълново небе 1.9 мм(WMAP)
Космическият микровълнов фон, наричан още космическо микровълново фоново лъчение, е охладеното сияние на горещата Вселена. За първи път е открит от А. Пензиас и Р. Уилсън през 1965 г. ( Нобелова награда 1978) Първите измервания показаха, че радиацията е напълно еднаква в цялото небе.
През 1992 г. беше обявено откритието на анизотропията (нехомогенността) на космическото микровълново фоново лъчение. Този резултат беше получен от съветския спътник Реликт-1 и потвърден американски сателит COBE (виж инфрачервено небе). COBE също установи, че спектърът на космическото микровълново фоново лъчение е много близък до този на черното тяло. За този резултат беше присъдена Нобелова награда за 2006 г.
Вариациите в яркостта на космическото микровълново фоново лъчение в небето не надвишават една стотна от процента, но тяхното присъствие показва фини нехомогенности в разпределението на материята, които са съществували на ранен етап от еволюцията на Вселената и са служили като ембриони на галактиките и техните купове.
Точността на данните от COBE и Relikt обаче не беше достатъчна за проверка космологични моделии затова през 2001 г. беше пуснат нов, по-точен апарат WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), който до 2003 г. изгради подробна картаразпределение на интензитета на космическото микровълново фоново лъчение според небесна сфера. Въз основа на тези данни сега се усъвършенстват космологични модели и идеи за еволюцията на галактиките.
CMB възниква, когато възрастта на Вселената е около 400 хиляди години и поради разширяване и охлаждане става прозрачна за собственото си топлинно излъчване. Първоначално радиацията има спектър на Планк (черно тяло) с температура около 3000 Ки отчита близкия инфрачервен и видим диапазон на спектъра.
С разширяването на Вселената космическото микровълново фоново лъчение претърпя червено изместване, което доведе до намаляване на нейната температура. Днес температурата на космическото микровълново фоново лъчение е 2,7 ДОи попада в микровълновия и далечния инфрачервен (субмилиметров) диапазон на спектъра. Графиката показва приблизителен изглед на спектъра на Планк за тази температура. Спектърът на космическото микровълново фоново лъчение беше измерен за първи път от сателита COBE (вижте Небе в инфрачервения спектър), за което беше присъдена Нобелова награда през 2006 г.
Радио небе на вълна 21 cm, 1420 MHz(Дики и Локман)
Известен спектрална линияс дължина на вълната 21.1 cmе друг начин за наблюдение на неутрален атомен водород в космоса. Линията възниква поради така нареченото свръхфино разделяне на основното енергийно ниво на водородния атом.
Енергията на невъзбуден водороден атом зависи от относителната ориентация на спиновете на протона и електрона. Ако са успоредни, енергията е малко по-висока. Такива атоми могат спонтанно да се трансформират в състояние с антипаралелни завъртания, излъчвайки квант радиоизлъчване, което отнася малък излишък от енергия. Това се случва с отделен атом средно веднъж на всеки 11 милиона години. Но огромното разпространение на водород във Вселената прави възможно наблюдението на газови облаци при тази честота.
Радио небе на вълна 73.5 cm, 408 MHz(Бон)
Това е най-дългата дължина на вълната от всички изследвания на небето. Извършено е при дължина на вълната, при която се наблюдават значителен брой източници в Галактиката. Освен това изборът на дължина на вълната се определя от технически причини. За изграждането на проучването е използван един от най-големите в света радиотелескопи с пълно въртене - 100-метровият радиотелескоп Бон.
Наземно приложение
Основно предимство микровълнова фурна- загряване на продуктите във времето по целия обем, а не само от повърхността.
Микровълновото лъчение, имащо по-голяма дължина на вълната, прониква по-дълбоко от инфрачервеното лъчение под повърхността на продуктите. Вътрешни продукти електромагнитни вибрациивъзбуждат ротационни нива на водни молекули, движението на които основно причинява нагряване на храната. По този начин се извършва микровълново (микровълново) сушене на храна, размразяване, готвене и затопляне. Също така променливи електрически токовевъзбужда високочестотни токове. Тези токове могат да възникнат във вещества, в които присъстват подвижни заредени частици.
Но остри и тънки метални предмети не могат да се поставят в микровълнова фурна (това се отнася особено за съдове с метални декорации, покрити със сребро и злато). Дори тънък пръстен от позлата по ръба на чинията може да предизвика мощен удар електрически разряд, което ще повреди създаденото устройство електромагнитна вълнав пещ (магнетрон, клистрон).
Принципът на работа на клетъчната телефония се основава на използването на радиоканал (в микровълновия диапазон) за комуникация между абоната и една от базовите станции. Информацията се предава между базовите станции, като правило, чрез цифрови кабелни мрежи.
Обхватът на базовата станция - размерът на клетката - е от няколко десетки до няколко хиляди метра. Зависи от пейзажа и от силата на сигнала, който е избран така, че да няма твърде много активни абонати в една клетка.
В стандарта GSM една базова станция може да осигури не повече от 8 телефонни разговориедновременно. включено масови събитияи при природни бедствияброят на обаждащите се абонати рязко се увеличава, това претоварва базовите станции и води до прекъсвания на клетъчните комуникации. В такива случаи мобилни операториИма мобилни базови станции, които могат бързо да бъдат доставени в райони с големи тълпи от хора.
Въпросът за възможна вредамикровълново излъчване от мобилни телефони. По време на разговор предавателят е включен непосредствена близостот главата на човек. Повтарящите се проучвания все още не са успели да се регистрират надеждно отрицателно въздействиерадиоизлъчвания от мобилни телефони върху здравето. Въпреки че ефектите от слабото микровълново лъчение върху тъканите на тялото не могат да бъдат напълно изключени, няма причина за сериозно безпокойство.
Телевизионните изображения се предават на метрови и дециметрови вълни. Всеки кадър е разделен на линии, по които яркостта се променя по определен начин.
Предавателят на телевизионна станция постоянно излъчва радиосигнал със строго фиксирана честота, тя се нарича носеща честота. Приемащата верига на телевизора се настройва към него - в него възниква резонанс на желаната честота, което му позволява да улавя слаби електромагнитни трептения. Информацията за изображението се предава от амплитудата на трептенията: голяма амплитуда означава висока яркост, ниска амплитуда означава тъмна област на изображението. Този принцип се нарича амплитудна модулация. Звукът се предава по подобен начин от радиостанциите (с изключение на FM станциите).
С преминаването към цифрова телевизия правилата за кодиране на изображението се променят, но самият принцип на носещата честота и нейната модулация остават същите.
Параболична антена за приемане на сигнал от геостационарен сателит в микровълновия и VHF диапазона. Принципът на действие е същият като този на радиотелескопа, но не е необходимо антената да бъде подвижна. По време на монтажа той се насочва към сателита, който винаги остава на едно място спрямо земните структури.
Това се постига чрез поставяне на сателита на геостационарна орбитависочина около 36 хил. кмнад екватора на Земята. Периодът на въртене по тази орбита е точно равен на периода на въртене на Земята около оста й спрямо звездите - 23 часа 56 минути 4 секунди. Размерът на антената зависи от мощността на сателитния предавател и неговата диаграма на излъчване. Всеки сателит има основна обслужваща зона, където неговите сигнали се приемат от антена с диаметър 50–100 cm, и периферната зона, където сигналът отслабва бързо и антена до 2–3 м.
Бях много изненадан, когато моят прост домашен детектор-индикатор излезе извън мащаба до работеща микровълнова фурна в нашата работна столова. Всичко е екранирано, може би има някаква неизправност? Реших да проверя новата си печка; тя почти не беше използвана. Показателят също се отклони до пълната скала!
Сглобявам такъв прост индикатор за кратко време всеки път, когато отивам на полеви тестове на предавателно и приемащо оборудване. Помага много в работата, не е нужно да носите много оборудване със себе си, винаги е лесно да проверите функционалността на предавателя с обикновен домашен продукт (където конекторът на антената не е напълно завинтен или сте забравили за включване на захранването). Клиентите много харесват този стил на ретро индикатор и трябва да го оставят като подарък.
Предимството е простотата на дизайна и липсата на мощност. Вечно устройство.
Лесно е да се направи, много по-просто от абсолютно същия „Детектор от мрежов удължителен кабел и купа конфитюр“ в диапазона на средната вълна. Вместо мрежов удължител (индуктор) - парче медна жица по аналогия, можете да имате няколко проводника паралелно, няма да е по-лошо. Самата тел под формата на кръг с дължина 17 см, дебелина поне 0,5 мм (за по-голяма гъвкавост използвам три такива тел) е като колебателна веригапо-долу и с рамкова антена от горната част на обхвата, която варира от 900 до 2450 MHz (не проверих производителността по-горе). Възможно е да се използва по-сложна насочена антена и входно съгласуване, но такова отклонение няма да отговаря на заглавието на темата. Променлив, вграден или просто кондензатор (известен още като леген) не е необходим, за микровълнова има две връзки един до друг, вече кондензатор.
Няма нужда да търсите германиев диод, той ще бъде заменен с PIN диод HSMP: 3880, 3802, 3810, 3812 и т.н. или HSHS 2812 (аз го използвах). Ако искате да превишите честотата на микровълновата фурна (2450 MHz), изберете диоди с по-нисък капацитет (0,2 pF), може да са подходящи диоди HSMP -3860 - 3864. Когато инсталирате, не прегрявайте. Необходимо е да се запоява точково бързо, за 1 секунда.
Вместо високоимпедансни слушалки има магнитоелектрическа система с предимството на инерцията. Филтърният кондензатор (0,1 µF) помага на иглата да се движи гладко. Колкото по-високо е съпротивлението на индикатора, толкова по-чувствителен е полемерът (съпротивлението на моите индикатори варира от 0,5 до 1,75 kOhm). Информацията, съдържаща се в отклоняваща се или потрепваща стрелка, има магически ефект върху присъстващите.
Такъв полеви индикатор, инсталиран до главата на човек, който говори по мобилен телефон, първо ще предизвика учудване на лицето, може би ще върне човека към реалността и ще го спаси от възможни заболявания.
Ако все още имате сила и здраве, не забравяйте да посочите с мишката някоя от тези статии.
Вместо указателно устройство можете да използвате тестер, който ще измерва постоянно напрежениена най-чувствителната граница.
 |
| Микровълнова индикаторна верига с LED. |
 |
| Микровълнов индикатор с LED. |
Опитах го LED като индикатор. Този дизайн може да бъде проектиран под формата на ключодържател с помощта на плоска 3-волтова батерия или да бъде поставен в празен калъф за мобилен телефон. Токът в режим на готовност на устройството е 0,25 mA, работният ток директно зависи от яркостта на светодиода и ще бъде около 5 mA. Изправеното от диода напрежение се усилва от операционния усилвател, натрупва се върху кондензатора и отваря превключващото устройство на транзистора, което включва светодиода.
Ако индикаторът на циферблата без батерия се отклони в радиус от 0,5 - 1 метър, тогава цветомузиката на диода се премести до 5 метра, като от мобилен телефон, и от микровълнова фурна. Не сбърках за цветната музика, вижте сами, че максималната мощност ще бъде само при разговор по мобилен телефон и при наличие на външен силен шум.
Корекция.
Събрах няколко такива индикатора и те веднага заработиха. Но все още има нюанси. Когато е включено, напрежението на всички щифтове на микросхемата, с изключение на петия, трябва да бъде равно на 0. Ако това условие не е изпълнено, свържете първия щифт на микросхемата през резистор 39 kOhm към минус (маса). Случва се конфигурацията на микровълновите диоди в монтажа да не съвпада с чертежа, така че трябва да се придържате електрическа схема, и преди монтажа бих те посъветвал да прозвъниш диодите за тяхното съответствие.
За по-лесна употреба можете да влошите чувствителността, като намалите резистора от 1 mOhm или намалите дължината на завоя на проводника. С дадените полеви стойности микровълновите базови телефонни станции могат да бъдат засечени в радиус от 50 - 100 m.
С такъв индикатор можете да направите екологична картавашия район и разпределете места, където не можете да се мотаете с колички или да останете дълго време с деца.
 |
Бъдете под антените на базовата станция |
Аналогов индикатор за ниво.
Реших да опитам да направя микровълновия индикатор малко по-сложен, за което добавих аналогов измервател на нивото към него. За удобство използвах същата елементна база. Схемата показва три DC операционни усилвателя с различни печалби. В оформлението се спрях на 3 етапа, въпреки че можете да планирате 4-ти, като използвате микросхемата LMV 824 (4-ти оп-усилвател в един пакет). След като използвах захранване от 3, (3,7 телефонна батерия) и 4,5 волта, стигнах до извода, че е възможно да се направи без ключов етап на транзистор. Така получихме една микросхема, микровълнов диод и 4 светодиода. Като се вземат предвид условията на силни електромагнитни полета, в които индикаторът ще работи, използвах блокиращи и филтриращи кондензатори за всички входове, вериги за обратна връзка и захранване на операционни усилватели.
Корекция.
Когато е включено, напрежението на всички щифтове на микросхемата, с изключение на петия, трябва да бъде равно на 0. Ако това условие не е изпълнено, свържете първия щифт на микросхемата през резистор 39 kOhm към минус (маса). Случва се конфигурацията на микровълновите диоди в монтажа да не съвпада с чертежа, така че трябва да се придържате към електрическата схема и преди монтажа бих ви посъветвал да позвъните на диодите, за да се уверите в тяхното съответствие.
Този прототип вече е тестван.
Интервалът от 3 светещи светодиода до напълно изгаснали е около 20 dB.
Захранване от 3 до 4,5 волта. Ток в режим на готовност от 0,65 до 0,75 mA. Работният ток при светване на 1-ви светодиод е от 3 до 5 mA.
Този индикатор за микровълново поле на чип с 4-ти операционен усилвател е сглобен от Николай.
Ето неговата диаграма.
 |
| Размери и маркировки на щифтовете на микросхемата LMV824. |
 |
| Монтаж на микровълнов индикатор на чипа LMV824. |
Чипът MC 33174D, който има сходни параметри и включва четири операционни усилвателя, е поставен в dip корпус и е с по-големи размери и следователно по-удобен за радиолюбителски монтаж. Електрическата конфигурация на щифтовете напълно съвпада с микросхемата L MV 824. Използвайки микросхемата MC 33174D, направих схема на микровълнов индикатор с четири светодиода. Между щифтове 6 и 7 на микросхемата се добавят резистор 9,1 kOhm и паралелно с него кондензатор 0,1 μF. Седмият щифт на микросхемата е свързан чрез резистор 680 Ohm към 4-ия светодиод. Стандартният размер на частите е 06 03. Бредбордът се захранва от литиева клетка 3,3 - 4,2 волта.
 |
| Индикатор на чипа MC33174. |
 |
| Обратна страна. |
Оригиналният дизайн на индикатора за икономично поле е сувенир, произведен в Китай. Тази евтина играчка съдържа: радио, часовник с дата, термометър и накрая полеви индикатор. Нерамковата, наводнена микросхема консумира пренебрежимо малко енергия, тъй като работи в режим на синхронизация, като реагира на включване на мобилен телефон от разстояние 1 метър, симулирайки няколко секунди LED индикация за аварийна аларма с фарове. Такива схеми се изпълняват на програмируеми микропроцесори с минимален брой части.
Допълнение към коментарите.
Измерватели на селективно поле за любителския обхват 430 - 440 MHz
и за PMR обхвата (446 MHz).
Индикаторите за микровълнови полета за любителски ленти от 430 до 446 MHz могат да бъдат направени селективни чрез добавяне на допълнителна верига L към SK, където L to е намотка на проводник с диаметър 0,5 mm и дължина 3 cm, а SK е подстройващ кондензатор с номинална стойност 2 - 6 pF . Самото навиване на тел, като опция, може да бъде направено под формата на 3-навивка, със стъпка, навита на дорник с диаметър 2 mm със същата тел. Антена под формата на парче тел с дължина 17 cm трябва да бъде свързана към веригата чрез свързващ кондензатор 3,3 pF.
 |
| Диапазон 430 - 446 MHz. Вместо завой има стъпаловидно навита намотка. |
 |
| Диаграма за диапазони 430 - 446 MHz. |
 |
| Монтаж на честотен диапазон 430 - 446 MHz. |
Между другото, ако сериозно се занимавате с микровълнови измервания на отделни честоти, можете да използвате селективни SAW филтри вместо верига. В столичните радиомагазини техният асортимент към момента е повече от достатъчен. Ще трябва да добавите RF трансформатор към веригата след филтъра.
Но това е друга тема, която не отговаря на заглавието на поста.