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Définition du rayonnement hyperfréquence

Définition du rayonnement hyperfréquence


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Le rayonnement micro-ondes est un type de rayonnement électromagnétique. Le préfixe "micro-" dans les micro-ondes ne signifie pas que les micro-ondes ont des longueurs d'onde micrométriques, mais plutôt que les micro-ondes ont de très petites longueurs d'onde par rapport aux ondes radio traditionnelles (longueurs d'onde de 1 mm à 100 000 km). Dans le spectre électromagnétique, les micro-ondes se situent entre le rayonnement infrarouge et les ondes radio.

Des fréquences

Le rayonnement micro-ondes a une fréquence comprise entre 300 MHz et 300 GHz (1 GHz à 100 GHz en ingénierie radio) ou une longueur d'onde comprise entre 0,1 cm et 100 cm. La gamme comprend les bandes radio SHF (super haute fréquence), UHF (ultra haute fréquence) et EHF (fréquences extrêmement hautes ou millimétriques).

Tandis que les ondes radioélectriques à basse fréquence peuvent suivre les contours de la Terre et rebondir sur des couches de l'atmosphère, les micro-ondes ne parcourent que la ligne de vue, généralement limitée à 30 à 40 miles à la surface de la Terre. Une autre propriété importante du rayonnement micro-ondes est son absorption par l'humidité. Un phénomène appelé la pluie s'estompe se produit à l'extrémité supérieure de la bande à micro-ondes. Au-delà de 100 GHz, d'autres gaz dans l'atmosphère absorbent l'énergie, rendant l'air opaque dans le domaine des micro-ondes, bien qu'il soit transparent dans les domaines visible et infrarouge.

Désignations de bande

Les radiations micro-ondes englobant une plage de fréquences et de longueurs d'ondes aussi large, il est subdivisé en désignations de bande radar IEEE, OTAN, UE ou autres:

Désignation de bandeLa fréquenceLongueur d'ondeLes usages
Bande L1 à 2 GHz15 à 30 cmradio amateur, téléphones mobiles, GPS, télémétrie
Bande S2 à 4 GHz7,5 à 15 cmradioastronomie, radar météorologique, fours à micro-ondes, Bluetooth, certains satellites de communication, radio amateur, téléphones portables
Bande C4 à 8 GHz3,75 à 7,5 cmradio longue distance
Bande X8 à 12 GHz25 à 37,5 mmcommunications par satellite, large bande terrestre, communications spatiales, radio amateur, spectroscopie
Kvous B: et12 à 18 GHz16,7 à 25 mmcommunications par satellite, spectroscopie
Bande K18 à 26,5 GHz11,3 à 16,7 mmcommunications par satellite, spectroscopie, radar automobile, astronomie
Kune B: et26,5 à 40 GHz5,0 à 11,3 mmcommunications par satellite, spectroscopie
Bande Q33 à 50 GHz6,0 à 9,0 mmradar automobile, spectroscopie moléculaire de rotation, communication par micro-ondes terrestre, radioastronomie, communications par satellite
Bande de U40 à 60 GHz5,0 à 7,5 mm
Bande V50 à 75 GHz4,0 à 6,0 mmspectroscopie moléculaire de rotation, recherche en ondes millimétriques
Bande W75 à 100 GHz2,7 à 4,0 mmciblage et suivi radar, radar automobile, communication par satellite
Bande F90 à 140 GHz2,1 à 3,3 mmSHF, radioastronomie, plupart des radars, télévision par satellite, réseau local sans fil
Bande D110 à 170 GHz1,8 à 2,7 mmEHF, relais à micro-ondes, armes à énergie, scanners à ondes millimétriques, télédétection, radio amateur, radioastronomie

Les usages

Les micro-ondes sont principalement utilisées pour les communications, notamment les transmissions analogiques et numériques de voix, de données et de vidéo. Ils sont également utilisés pour les radars (détection et télémétrie RAdio) pour la surveillance météorologique, les pistolets radar de vitesse et le contrôle du trafic aérien. Les radiotélescopes utilisent de grandes antennes paraboliques pour déterminer les distances, cartographier les surfaces et étudier les signatures radioélectriques des planètes, des nébuleuses, des étoiles et des galaxies. Les micro-ondes sont utilisées pour transmettre de l'énergie thermique afin de chauffer des aliments et d'autres matériaux.

Sources

Le rayonnement de fond cosmique à micro-ondes est une source naturelle de micro-ondes. Le rayonnement est étudié pour aider les scientifiques à comprendre le Big Bang. Les étoiles, y compris le soleil, sont des sources de micro-ondes naturelles. Dans les bonnes conditions, les atomes et les molécules peuvent émettre des micro-ondes. Les sources de micro-ondes artificielles comprennent les fours à micro-ondes, les masers, les circuits, les tours de transmission et le radar.

Des dispositifs à semi-conducteurs ou des tubes à vide spéciaux peuvent être utilisés pour produire des micro-ondes. Les exemples de dispositifs à l'état solide incluent les masers (essentiellement les lasers où la lumière se situe dans la plage des hyperfréquences), les diodes Gunn, les transistors à effet de champ et les diodes IMPATT. Les générateurs de tubes à vide utilisent des champs électromagnétiques pour diriger les électrons dans un mode à modulation de densité, où des groupes d'électrons traversent le dispositif plutôt qu'un flux. Ces dispositifs comprennent le klystron, le gyrotron et le magnétron.

Effets sur la santé

Le rayonnement micro-ondes est appelé "rayonnement" parce qu'il émet vers l'extérieur et non pas parce qu'il est de nature radioactive ou ionisante. De faibles niveaux de rayonnement micro-ondes ne sont pas réputés avoir d'effets néfastes sur la santé. Cependant, certaines études indiquent qu'une exposition à long terme peut avoir un effet cancérigène.

L'exposition aux micro-ondes peut provoquer des cataractes, car le chauffage diélectrique dénature les protéines du cristallin en le rendant laiteux. Bien que tous les tissus soient susceptibles de chauffer, l'œil est particulièrement vulnérable car il ne possède pas de vaisseaux sanguins pour moduler la température. Le rayonnement micro-ondes est associé à la effet auditif micro-onde, dans lequel une exposition aux micro-ondes produit des bourdonnements et des clics. Ceci est dû à la dilatation thermique dans l'oreille interne.

Les brûlures provoquées par les micro-ondes peuvent survenir dans les tissus les plus profonds, et pas seulement à la surface, car les micro-ondes sont plus facilement absorbées par les tissus contenant beaucoup d'eau. Cependant, des niveaux d'exposition plus faibles produisent de la chaleur sans brûlures. Cet effet peut être utilisé à diverses fins. L’armée américaine utilise des ondes millimétriques pour repousser les personnes ciblées dont la chaleur est inconfortable. Autre exemple, en 1955, James Lovelock a réanimé des rats congelés en utilisant une diathermie par micro-ondes.

Référence

  • Andjus, R.K .; Lovelock, J. E. (1955). "Réanimation de rats à des températures corporelles comprises entre 0 et 1 ° C par diathermie à micro-ondes". Le journal de physiologie. 128 (3): 541-546.



Commentaires:

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