Cómo enfocar las microondas en una muestra o en un objeto

Varios hornos de microondas, calentadores de muestras de microondas de laboratorio de estilo químico son estándar. Creo que sabes que todo está listo, por lo que quieres proyectar potencia de microondas en una muestra fuera del equipo o del aparato experimental. Creo que desea que se irradien más de 25 vatios si es para una aplicación práctica y no quiere decir una señal de datos que no sea una psicotrónica. Está utilizando dispositivos de 900MHz, 2450MHz o 5 ?? MHz, de lo contrario está utilizando un instrumento generador de señal para laboratorio o campo que con frecuencia es> 100W, o de lo contrario su fuente es algún radar u otro tubo de alta potencia que puede para hacer lo que quieras

Al tener una fuente de un elemento * como un Tornadotron, Klystron o Magnetron, es probable que desee conectarlo a una guía de onda y que esté fabricado con agujeros para pernos, la guía de onda es tan corta como puede hacer que termine o se convierta en una cuerno de alimentación, ya sea rectangular o cilíndrico, la tubería de la onda se expande como una pirámide o cono, respectivamente. La bocina apunta a iluminar un plato elíptico para la mayor densidad de potencia.

Y aquí hay un ejemplo de la vida real: Freq de 2,45 GHz, un magnetrón de 3kW → Guía de ondas → cuerno diagonal → Plato elipsoidal de 3 metros de diámetro con punto focal de 1,2 metros.

A 15 metros de distancia de ese ensamblaje en el centro de la viga, tienes mucha energía ja ja. (Estoy citando literatura antigua cerca de mi escritorio para estos números. 280 W se recolectó en un plano cuadrado de 4 pies normal a la propagación del haz, donde sugiero que es 80% de eficiencia)

280 * 1 / 0.8 (W) = 350W,

y 87.5 W / ft ^ 2 es 95mW / cm ^ 2,

o 19 veces la exposición máxima permitida en los EE. UU. ahora para las personas que trabajan con estas cosas. Estos son ingenieros que hacen I + D en una empresa de contratos de defensa nacional.

Usado en radar y comunicaciones, puede obtener fácilmente la antena parabólica de mayor ganancia que puede construir / encontrar, y su radiación es más parecida a un haz de foco; ensanchando a medida que aumenta la distancia desde la apertura de origen. Dimensiones por lo demás similares a los platos elípticos. Puedes ver a tu alrededor a veces que hay muchos platos a 2,45 GHz de menos de 3 pies de diámetro y que son de alta ganancia. Las descripciones de ventas pueden no informarle acerca de sus características de manejo de potencia, ya que solo son para transmisión de datos no psicotrónica.

La densidad de potencia más alta que se puede lograr es con la carga de muestra dentro de una guía de onda sintonizada o una cavidad resonante (que puede ser como una guía de ondas como hardware instalado. Algunas cajas pequeñas o cerramientos tipo domo). Vea imágenes de calentadores de muestra para química. Estos son típicamente Magnetrones de 2.45 GHz).

Irradiando hacia el espacio, usando solo un pequeño cuerno al final de una guía de onda, ningún plato secundario, es algo manejable y buenas características para alta densidad a distancias muy cortas **, podría tener algo como un ángulo de haz de 80 grados a menos que el cuerno sea muy grande, en lugar de algo práctico como 2 galones de volumen. Tratar de obtener una viga muy ajustada la hace más derrochadora que una configuración de cuerno y plato. Aunque fue utilizado en un famoso caso de astronomía … pero incluso abanicándose como 80 grados, eso es direccional lejos del radiador y el sistema se reduce por un elemento, que es el plato y tiene que montar el cuerno para iluminarlo.

POR FAVOR UTILICE EQUIPO CONFIABLE y protección. (VER A CONTINUACIÓN) Por favor, esté seguro en los campos de microondas; use un traje RF, no permita la exposición a nadie de más de 5 mW / cm ^ 2, etc. etc. y tenga cuidado con un VSWR que posiblemente dañe su (s) fuente (s) de energía. O no hagas esto con mayor poder, donde no tienes toda la información para saber lo que estás haciendo. Es posible que tenga que tener una licencia de exterminador especial para matar cucarachas con microondas para mantenerse al margen de todo tipo de leyes y reglamentos en los que puede ser penalmente responsable, civilmente responsable de los daños, incluida la interferencia con la operación de la electrónica.

Por lo tanto, si hay magnetrones, debe abrirlos, reducir las dimensiones y averiguar cómo fabricar otros nuevos, con postes de ferrita internos y bobinas radiales para que se puedan bloquear en fase.

¡USE DIODOS!

(!) Los diodos son los mejores para probar cosas como la construcción de cuerno y guía de onda; con una entrada de baja potencia generarán una señal de baja potencia estable y limpia, y en el lado de recepción puede usar estas medidas de la intensidad de su campo con un voltímetro en cualquier lugar.

* (fuentes múltiples y en fase: ver “matriz en fase”, coincidencia constructiva de fase de interferencia 2 o más magnetrones de horno no es fácil, pero hay algunos ejemplos y patentes relacionadas, al menos una tan reciente como 2012)

** ver “características de campo lejano y campo cercano”

Al igual que en las lentes ópticas o en los espejos parabólicos que reflejan, las microondas se enfocan en un punto de aproximadamente 1 longitud de onda de radio. Las antenas de microondas y los telescopios ópticos tienen prácticamente el mismo diseño.