Micro-onde
On appelle super haute fréquence (SHF), Super high frequency en anglais, la bande de radiofréquences qui s'étend de 3 à 30 GHz (longueur d'onde de 10 à 1 cm). Les SHF font partie des micro-ondes.
Les micro-ondes, ont des longueurs d'onde approximativement dans la gamme de 30 centimètres (1 GHz) à 1 millimètre (300 GHz); cependant, les limites entre l'infrarouge lointain, les micro-ondes et les ondes radio UHF sont assez arbitraires et varient selon le champ d'étude. L'existence des ondes électromagnétiques, par exemple les micro-ondes, ont été prédites par James Clerk Maxwell en 1884 à partir de ces fameuses équations de Maxwell. En 1888, Heinrich Hertz fut le premier à démontrer l'existence des ondes électromagnétiques en construisant un appareil produisant des ondes radio.
Note: au-dessus de 300 gigahertz, l'absorption du rayonnement électromagnétique par l'atmosphère terrestre est si grande qu'elle devient opaque aux fréquences, jusqu'à ce qu'elle redevienne transparente encore dans les gammes de fréquence des infrarouges et du visible.
| Sommaire |
Utilisations
- Un four à micro-ondes utilise un magnétron comme générateur de micro-ondes à une fréquence approximative de 2,4 gigahertz afin de faire cuire la nourriture. Les micro-ondes font cuire la nourriture en faisant vibrer les molécules des aliments, principalement les molécules d'eau. Ces vibrations créent de la chaleur qui chauffe la nourriture. Puisque la matière organique se compose principalement de l'eau, la nourriture est facilement cuite par cette méthode.
- Un maser est un dispositif semblable à un laser, sauf qu'il fonctionne aux fréquences des micro-ondes.
- Des micro-ondes sont également employées dans les transmissions par satellite parce que cette fréquence traverse facilement l'atmosphère terrestre et avec moins d'interférence les longueurs d'onde plus élevées.
- Les radars emploient également le rayonnement micro-onde pour détecter la distance, la vitesse et d'autres caractéristiques des objets distants.
- Les protocoles de transmission sans fil pour réseaux locaux tels que l'IEEE 802-11 et bluetooth emploient également des micro-ondes dans la bande de 2,4 gigahertz, bien que quelques variantes emploient une bande de 5 gigahertz pour la communication.
- La télévision par câble et l'accès Internet par câble coaxial ainsi que la diffusion des émissions de télévision emploient certaines des fréquences micro-ondes inférieures.
- Des micro-ondes peuvent être employées pour transmettre de l'énergie à longues distances et des recherches furent effectuées après la Première Guerre mondiale pour examiner cette possibilité.
- Dans les années 1970 et au début des années 1980, la NASA a travaillé pour rechercher des possibilités d'employer des systèmes de satellites à énergie solaire (SPS) avec de grands panneaux solaires qui redirigeraient sous forme de micro-ondes l'énergie captée vers la surface de la Terre.
Bandes de fréquence des micro-ondes
Le spectre des micro-ondes est défini en l'énergie électromagnétique s'étendant approximativement dans les fréquences de 300 mégahertz à 1000 gigahertz. La plupart des applications communes utilisent la gamme de 1 à 40 gigahertz.
Les différentes bandes de fréquence des micro-ondes sont définies dans la table ci-dessous:
| Désignation | Gamme de fréquences |
|---|---|
| Bande L | de 1 à 2 GHz |
| Bande S | de 2 à 4 GHz |
| Bande C | de 4 à 8 GHz |
| Bande X | de 8 à 12 GHz |
| Bande Ku | de 12 à 18 GHz |
| Bande K | de 18 à 26 GHz |
| Bande Ka | de 26 à 40 GHz |
| Bande Q | de 30 à 50 GHz |
| Bande U | de 40 à 60 GHz |
| Bande V | de 46 à 56 GHz |
| Bande W | de 56 à 100 GHz |
Histoire
Les personnes suivantes furent impliqués dans le développement de la théorie électromagnétique applicable aux applications modernes des micro-ondes:
- Michael Faraday
- James Clerk Maxwell
- Heinrich Hertz
- Nikola Tesla
- Guglielmo Marconi
- Samuel Morse
- Sir William Thomson (Lord Kelvin)
- Oliver Heaviside
- Lord Rayleigh
- Oliver Lodge
Voir aussi :
- Rayonnement diffus micro-onde
- Radio
| Bandes de fréquences micro-ondes | ||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| bande L | bande S | bande C | bande X | bande Ku | bande K | bande Ka | bande U | |||||||||||||||
| 1 GHz | 2 GHz | 4 GHz | 8 GHz | 12 GHz | 18 GHz | 26 GHz | 40 GHz | 60 GHz | ||||||||||||||
| bande Q | bande V | bande W | ||||||||||||||||||||
| 30 GHz | 46 Ghz | 50 GHz | 56 Ghz | 100 GHz | ||||||||||||||||||
| Spectre radiofréquence | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ELF | SLF | ULF | VLF | LF/OL (LW) | MF/OM (MW) | HF/OC (SW) | VHF | UHF | SHF | EHF | |
| 3 Hz | 30 Hz | 300 Hz | 3 kHz | 30 kHz | 300 kHz | 3 MHz | 30 MHz | 300 MHz | 3 GHz | 30 GHz | 300 GHz |
| 100 000 km | 10 000 km | 1000 km | 100 km | 10 km | 1 km | 100 m | 10 m | 1 m | 10 cm | 1 cm | 1 mm |
| Spectre électromagnétique
rayons γ rayons X ultraviolet lumière visible micro-ondes infrarouge ondes radio | ||||||||
| violet | indigo | bleu | vert | jaune | orange | rouge | ||
