Magnetroncommunicatie

Microgolven betekenen hoge frequenties dan 300 MHz en bestaan ​​uit korte golflengten van minder dan 1 m golven. Dus die elektromagnetische golven die hoge frequenties hebben maar een korte golflengte hebben, worden microgolven genoemd. De communicatie die via microgolven plaatsvindt, wordt microgolfcommunicatie genoemd. Met andere woorden, de communicatie waarbij de microgolven als transmissiemedium worden gebruikt, wordt microgolfcommunicatie genoemd.

De rol van EM-golven en antennes in microgolfcommunicatie

Bij microgolfcommunicatie worden de gemoduleerde signalen via een antenne in de atmosfeer uitgestraald terwijl de ontvangstantenne deze informatiesignalen ontvangt. Microgolven zijn meestal afhankelijk van de resonantieholtes en golfgeleiders waardoor microgolven worden gegenereerd en uitgezonden (de metalen holte of lege holte die aanwezig is in het geleidende materiaal dat is afgestemd op een specifieke frequentie, wordt holteresonatoren genoemd). De transmissie van microgolven gebeurt door middel van elektromagnetische golven die ook licht van zicht van communicatie worden genoemd. Een zichtlijncommunicatie is in het algemeen die communicatie waarbij de informatiesignalen in de atmosfeer worden verzonden zonder enig fysiek medium en de ontvangstantenne de signalen ontvangt. Houd er rekening mee dat in een zichtlijncommunicatie beide antennes tegenover elkaar moeten staan ​​op de zend- en ontvangsttorens.
Magnetrons (0,3—300 Ghz) zijn onderverdeeld in drie groepen op basis van hun banden.

Ultrahoge frequentieband (UHF)

Deze frequentieband is (0,3 GHz tot 3 GHz) bereiken.

Superhoge frequentieband (SHF)

Deze frequentieband is (3 GHz tot 30 GHz) bereiken.

Extra hoge frequentieband (EHF)

Deze frequentieband is (30 GHz tot 300 GHz) bereiken.

Vanwege enkele beperkingen van de conventionele buizen, d.w.z. inductantie en capaciteitsbalans met de elektroden, de snelheid van elektronen van de ene elektrode naar andere elektroden enz. Het genereren van microgolven is niet mogelijk van hen. Er moeten enkele speciale buizen worden gebruikt die door microgolven kunnen worden gegenereerd in enkele watt tot wel honderd watt. Voor dat doel zijn er enkele speciale buizen die microgolfgeneratoren worden genoemd en die vaak worden gebruikt als microgolfgeneratoren in microgolfcommunicatie. D.w.z. Magnetron, klystron, lopende golfbuis. Welke worden ook gebruikt als microgolfoscillatoren en microgolfversterkers? Hier gaan we de microgolfbuis-magnetron in detail uitleggen.

Wat is Magnetron en hoe werkt het?

Een cilindrische diode die wordt gebruikt als microgolfoscillator in microgolfcommunicatie wordt magnetron genoemd. Met andere woorden, de magnetron wordt gebruikt in microgolfcommunicatie als microgolfgenerator. Wetenschappers Randall en Boot uit Groot-Brittannië hebben deze magnetronbuis uitgevonden.

Magnetron-constructie

Constructiegewijs is de magnetron in principe cilindrisch van vorm. Een magnetron bestaat uit acht permanente koperen anodeholtes rond een verwarmde wolfraamkathode. Het aantal holtes moet gelijk zijn in de magnetron. De grootte van de holtes wordt over het algemeen gehouden volgens de oscillatiefrequentie. Alle holtes zijn gemaakt op 300 of 450. Coaxiale kabel is aangesloten op een van de holtes om de gewenste microgolven te krijgen. Bij het genereren van hoge microgolven worden golfgeleiders gebruikt om het uitgangssignaal te krijgen.

Het werkingsprincipe van de holte-magnetron is hetzelfde als die van een lopende golfbuis. Volgens dat worden de hoge microgolffrequenties gegenereerd door de interactie van een radiaal elektrisch veld en een axiaal magnetisch veld. Dus als we de microgolffrequenties vergeten, moeten we zorgen voor een elektrisch veld rond de magnetronbuis. Zoals weergegeven in de figuren.

  Het elektrische veld produceert beweging in een rechte lijn met kathode en anode, terwijl het magnetische veld cirkelvormige beweging produceert. Dat is de reden waarom de elektronen die worden uitgezonden door de verwarmde kathode niet in een rechte lijn gaan vanwege de interactie tussen elektrisch veld en magnetisch veld.

                         Als de magnetische veldwaarde nul is, gaat het uitgezonden elektron direct naar de anode eromheen. Er is op dat moment alleen een elektrisch veldeffect zoals weergegeven in de figuur met X-lijn. Maar wanneer de intensiteit van een magnetisch veld een beetje toeneemt, is het elektronenpad niet zo recht als voorheen, maar wordt het een beetje gekromd zoals weergegeven in de figuur met Y-lijn.
Deze techniek is zeer progressief om hoogfrequente microgolven te genereren, omdat wanneer het uitgezonden elektron de anode-elektrode nadert, hun snelheid neemt toe door het effect van een magnetisch veld. Maar wanneer het magnetische veld verder wordt vergroot, kan het uitgezonden elektron de anode niet bereiken, maar raakt hij gewoon de anode-elektrode aan en komt terug naar de kathode vanwege het effect van een magnetisch veld zoals weergegeven in de figuur met Z-lijn. Dit wordt afgesneden van het veld genoemd. Evenzo, als we het magnetische veld blijven vergroten, stralen de uitgezonden elektronen uit en komen ze weer terug naar de kathode, die op zijn beurt de kathode meer opwarmt tot een gevaarlijke temperatuurwaarde.

Daarom hebben we geconcludeerd dat als we een bepaalde waarde van het magnetisch veld rond de magnetronbuis bieden en handhaven, we de gewenste frequentie van microgolven kunnen krijgen. Magnetron produceert een microgolffrequentie van 900 MHz tot 2,5 GHz met een vermogen van 3oo watt tot 10k watt, terwijl het een efficiëntie van ongeveer 70% heeft.