Toetran'ny lafaoro mikraoba
Anisan'ny sehatra elektromagnetika ampiasaina betsaka amin'ny fiainana maoderina ny onjam-peo mikraoba, manomboka amin'ny fifandraisana tsy misy tariby ka hatramin'ny fitaovana ao an-tokantrano. Na dia matetika mifandray amin'ny lafaoro mikraoba aza, dia manana anjara toerana midadasika kokoa ny onjam-peo mikraoba, indrindra amin'ny teknolojia radar, zanabolana, tambajotra finday, ary rafitra fitetezana. Mba hahatakarana ny maha-zava-dehibe ny onjam-peo mikraoba, dia mila mahatakatra ny toetrany lehibe isika: ny hatetika sy ny halavan'ny onjam-peo, ny fomba fiparitahana, ny fifandraisana amin'ny zavatra, ny toetra taratra sy ny fidirana, ary ny anton-javatra fiarovana amin'ny fampiasana azy.
1. Ny toerana misy ny mikrô-orona ao amin'ny spektrum elektromagnetika
Onja elektromagnetika ny onjam-peo mikraoba, midika izany fa afaka miely tsy misy fitaovana (banga) izy ireo ary misy saha elektrika sy andriamby mihozongozona mifanitsy. Amin'ny ankapobeny, ny onjam-peo mikraoba dia manomboka amin'ny 300 MHz ka hatramin'ny 300 GHz eo ho eo, miaraka amin'ny halavan'ny onjam-peo manomboka amin'ny 1 metatra ka hatramin'ny 1 milimetatra eo ho eo. Io elanelana io dia mametraka azy ireo eo anelanelan'ny onjam-peo (fatran'ny matetika ambany kokoa) sy infrarouge (fatran'ny matetika ambony kokoa).
Satria fohy kokoa ny halavan'ny onjam-peo raha oharina amin'ny onjam -peo ambany matetika , dia afaka mitondra fampahalalana betsaka ny onjam-peo mikraoba ary mamela ny fampiasana antenne kely kokoa. Izany no antony iray mahatonga ny onjam-peo mikraoba ho andrin'ny rafitra fifandraisana maoderina maro.
2. Hafainganam-pandehan'ny fiparitahana sy toetra fototra
Tahaka ny onja elektromagnetika hafa, ny microwave dia mandeha amin'ny hafainganam-pandehan'ny hazavana ao anaty banga, izay eo amin'ny 3 × 10⁸ m/s eo ho eo. Ao anaty tontolo toy ny rivotra, plastika, na sela biolojika, dia miadana kokoa ny hafainganam-pandeha arakaraka ny fanondroan'ny refractive an'ilay tontolo.
Manana ireo toetra ankapoben'ny onja ihany koa ny onjam-peo mikraoba, toy ny:
– Taratry ny hazavana: mety ho taratry ny velaran'ny metaly na fitaovana mpitondra hazavana.
– Refraction: miova ny lalan'ny fiparitahany rehefa miditra amin'ny tontolo iainana manana toetra elektrika samihafa.
– Diffraction (fiondrika): afaka miondrika mihoatra ny sisin'ny sakana, saingy kely kokoa noho ny onjam-peo izay manana halavan'ny onjam-peo lava kokoa ny haavon'ny diffraction.
– Fifandirana: ny microwave roa dia afaka mifampahery na mifalemy arakaraka ny dingana.
Ireo toetra ireo dia ampiasaina betsaka amin'ny radar sy ny fifandraisan-davitra, saingy mety hiteraka olana toy ny multipath (taratra roa sosona) amin'ny rafitra Wi-Fi na fifandraisana finday ihany koa.
3. Ny lalana izoran'ny fiparitahana dia mazàna "manakaiky ny maso"
Ny toetra iray manan-danja amin'ny onjam-peo mikraoba dia ny fironany hiely amin'ny tsipika mahitsy (line-of-sight), indrindra amin'ny fatran'ny onjam-peo avo kokoa. Noho ny halavan'ny onjam-peo fohy ananany, dia tsy mora miondrika toy ny onja etỳ ambonin'ny tany ny onjam-peo mikraoba. matetika amin'ny onjam-peo ambany. Vokatr'izany, ny fifandraisana amin'ny onjam-peo lavitra dia matetika mitaky:
- antenne amin'ny tilikambo avo,
- famerimberenana na relay,
– na zanabolana ho toy ny mpampitohy.
Izany no antony matetika ampiasana ireo tambajotra fifandraisana microwave eo amin'ireo tilikambo mba hampifandraisana ireo teboka roa izay afaka "mifampijery" nefa tsy voasakan'ny tranobe na havoana.
4. Fifandraisana amin'ny fitaovana: fidiran'ny hafanana sy ny fanafanana dielektrika
Ny toetra mampiavaka ny microwave dia ny fahafahany manafana fitaovana sasany, indrindra fa ireo misy molekiola polar toy ny rano. Ity dingana fanafanana ity dia mitranga amin'ny alàlan'ny fanafanana dielektrika: ny saha elektrika ao amin'ny microwave dia mahatonga ny molekiola polar (ohatra, H₂O) hihodina sy hihozongozona, ka hanova ny angovon'ny onja ho angovon'ny hafanana.
Na izany aza, zava-dehibe ny mahatakatra fa tsy mitovy ny fomba fanafanana ny akora rehetra. Miankina amin'ny:
- ny habetsahan'ny rano,
- tsy miovaova dielektrika,
- anton-javatra fatiantoka dielektrika,
- hatevin'ny fitaovana sy ny fizarana ny saha.
Mazàna ny metaly dia taratry ny taratra avy amin'ny lafaoro mikraoba, ka tsy mora mafana izy io (raha tsy hoe misy pitik'afo ateraky ny zavatra maranitra). Ny fitaratra sy ny plastika sasany dia mazàna mora tafihin'ny lafaoro mikraoba, ka tsy mafana haingana toy ny sakafo ny fitoerany—na dia mbola mety ho mafana ihany aza izy ireo rehefa mikasika sakafo mafana.
5. Fahaizana miditra voafetra nefa mahasoa
Afaka miditra amin'ny fitaovana tsy mitondra herinaratra sasany ny onja mikraoba, saingy voafetra ny halaliny miditra ary miankina amin'ny fatran'ny herinaratra sy ny toetran'ny fitaovana. Ao amin'ny lafaoro mikraoba an-trano, ny fatran'ny herinaratra mahazatra indrindra ampiasaina dia 2,45 GHz. Nofidiana ho marimaritra iraisana io fatran'ny herinaratra io: mahomby tsara izy io hanafanana sakafo ary manana halaliny miditra ampy ho an'ny sombin-tsakafo andavanandro.
Amin'ny fampiharana hafa, ny microwave dia ampiasaina amin'ny:
- radar toetr'andro mba hamantarana ny orana sy ny lamina tafio-drivotra,
- sary amin'ny alalan'ny microwave ho an'ny fanaraha-maso ny fitaovana,
– fifandraisana amin'ny zanabolana izay mampiasa tarika matetika manokana (ohatra: C-band, Ku-band, Ka-band).
6. Ny polarization sy ny fiantraikany eo amin'ny rafitra fifandraisana
Ny onjam-peo mikraoba dia manana polarisation, izay ny fironan'ny saha elektrika rehefa miparitaka izy. Ny polarisation dia mety ho linear (mitsangatsangana/mitsangana), boribory, na eliptika. Amin'ny fifandraisana, ny fampifanarahana polarisation eo amin'ny mpandefa sy ny mpandray dia zava-dehibe satria ny tsy fitoviana dia mety hampihena ny herin'ny famantarana voaray.
Ny polarization koa dia ampiasaina amin'ny:
- mampihena ny fitsabahana,
- fampitomboana ny fahafahan'ny fantsona (ohatra amin'ny alalan'ny polarization roa sosona),
- mifanaraka amin'ny fepetra manokana momba ny fambolena, indrindra fa any amin'ny faritra misy ala fifandraisana amin'ny zanabolana.
7. Fitaomana ateraky ny atmosfera: hamandoana sy orana
Ao amin'ny lafaoro mikraoba, ny atmosfera dia mety hisy fiantraikany lehibe, indrindra amin'ny matetika avo lenta. Ireto misy tranga manan-danja vitsivitsy:
– Mihena ny orana: mandray sy mampiely onja ny ranonorana, indrindra amin'ny fatran'ny Ku sy Ka, ka mety hihena ny kalitaon'ny famantarana avy amin'ny zanabolana na ny fifandraisana amin'ny microwave mandritra ny oram-be.
– Fisintonan'ny etona rano sy oksizenina: amin'ny fatran'ny fidiran'ny oksizenina sasany dia misy ny tampon'isan'ny fidiran'ny oksizenina, ka misy ny "varavarankely misy fatran'ny fidiran'ny oksizenina" izay mety kokoa amin'ny fifandraisana lavitra.
– Fiparitahana: ny poti-javatra eny amin'ny atmosfera dia mety hiteraka fiparitahana izay misy fiantraikany amin'ny fahamarinan'ny famantarana.
Noho izany, ireo mpamorona rafitra microwave dia tsy maintsy mandinika ny power margin, ny fisafidianana ny tarika matetika, ary ny teknika modulation sy fanitsiana lesoka.
8. Taratry ny metaly sy ny fitsipiky ny fiasan'ny radar
Taratry ny zavatra mitondra herinaratra toy ny metaly ny onjam-peo mikraoba. Io toetra io no fototry ny teknolojia radar (Radio Detection and Ranging). Mamoaka onjam-peo mikraoba ny radar ary avy eo mandray ireo onjam-peo taratry ny zavatra iray mba hikajiana ny halavirana, ny hafainganam-pandeha ary ny lalana alehany. Satria fohy ny halavan'ny onjam-peo mikraoba, dia afaka mamantatra antsipiriany tsara kokoa ny radar noho ireo rafitra manana halavan'ny onjam-peo lava kokoa.
Radar dia ampiasaina amin'ny:
- fitetezana fiaramanidina sy sambo,
- radar fiara (ohatra ho an'ny fanaraha-maso ny fitsangantsanganana adaptive),
- fanaraha-maso ny toetr'andro,
- fanaovana sarintany ny velaran-tany (fahitana lavitra).
9. Fetra fiarovana sy fiparitahana
Taratra tsy miotrika ny onjam-peo mikraoba, midika izany fa tsy ampy ny angovony hanapahana ny fifamatorana simika toy ny taratra X. Ny loza mety hitranga voalohany amin'ny fiparitahan'ny onjam-peo mikraoba dia mifandraika amin'ny fanafanana sela amin'ny hamafiny avo. Noho izany, ny fenitra fiarovana dia mametraka fetran'ny fiparitahana ho an'ny vahoaka sy ny mpiasa, ary ny fitaovana dia natao hitazonana ny famoahana entona ao anatin'ny fetra azo antoka.
Ao amin'ny fitaovana toy ny lafaoro microwave, ny ampinga metaly sy ny harato eo am-baravarana dia natao hitazonana ny microwave ao anatin'ny efitrano fanafanana. Ny fitaovana fifandraisana toy ny Wi-Fi sy ny finday dia mamoaka herinaratra ambany kokoa noho ny lafaoro microwave, ka amin'ny ankapobeny dia ao anatin'ny fetra ara-dalàna ny fiparitahana.
10. Fehiny
Ny toetran'ny onjam-peo mikraoba dia ahitana elanelana matetika avo lenta miaraka amin'ny halavan'ny onjam-peo fohy, fironana amin'ny fiparitahan'ny hazavana mivantana, taratra mahery vaika avy amin'ny metaly, ary fifandraisana miavaka amin'ny fitaovana dielektrika izay afaka miteraka hafanana. Ny onjam-peo mikraoba koa dia voakasiky ny toetran'ny atmosfera, indrindra ny fidiran'ny orana sy ny entona, ary mampiditra ny foto-kevitry ny polarization, izay zava-dehibe amin'ny fifandraisana. Ny fahatakarana ireo toetra ireo dia ahafahantsika mahita ny antony maha-zava-dehibe ny onjam-peo mikraoba amin'ny fiainana maoderina: ahafahan'ny fifandraisana haingana, rafitra radar marina, ary teknolojia fanafanana azo ampiharina - raha mbola ampiasaina miaraka amin'ny fenitra famolavolana sy fiarovana mety izy ireo.
