- Micro-ondes
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Micro-onde
Pour l’article homonyme, voir Four à micro-ondes. Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques de longueur d'onde intermédiaire entre l'infrarouge et les ondes de radiodiffusion. Le terme de micro-onde provient du fait que ces ondes ont une longueur d'onde plus courte que celles de la bande VHF, utilisée par les radars pendant la Seconde Guerre mondiale.
Les micro-ondes ont des longueurs d'onde approximativement dans la gamme de 30 centimètres (1 GHz) à 1 millimètre (300 GHz) ; toutefois, les limites entre l'infrarouge lointain, les micro-ondes et les ondes radio UHF sont assez arbitraires et varient selon le champ d'étude. Les micro-ondes couvrent la fin des UHF (de 1 GHz à 3 GHz), les SHF (de 3 GHz à 30 GHz) et les EHF (de 30 GHz à 300 GHz).
L'existence des ondes électromagnétiques telles que les micro-ondes a été prédite par James Clerk Maxwell en 1884 à partir de ses fameuses équations de Maxwell. En 1888, Heinrich Rudolf Hertz fut le premier à démontrer l'existence des ondes électromagnétiques en construisant un appareil produisant des ondes radio.
Sommaire
Exemples d'utilisations
- 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'interférences pour les longueurs d'onde les plus élevées (c'est le cas notamment des GPS).
- 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 Wi-Fi, bluetooth, DECT emploient également des micro-ondes dans la bande de 2,4 et 1,9 gigahertz respectivement, bien que quelques variantes emploient une bande de 5 gigahertz pour la communication.
- Des réseaux plus étendus, comme Wimax, montent plus haut en fréquence.
- 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 transmetteurs locaux de vidéo sans fil (surveillance de bébé, regarder la TV dans la chambre sans y disposer d'antenne filaire...) utilisent les micro-ondes.
- La téléphonie mobile repose sur les micro-ondes.
- 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.
- Un four à micro-ondes utilise un magnétron comme générateur de micro-ondes à une fréquence approximative de 2,4 gigahertz afin de chauffer les aliments. Les fours micro-ondes domestiques ont fait leur apparition depuis les années 1980 dans les foyers et sont répandus aujourd'hui par centaines de millions dans le monde.
Article détaillé : four à micro-ondes.- L'impulsion magnétique ultra-courte, qui sert au traitement du cancer et pourrait servir à fabriquer une arme de destruction de l'électronique adverse (2008).
Bandes de fréquence
Le spectre des micro-ondes est défini approximativement pour la plage de fréquences de 0,3 à 1000 gigahertz. Pour une fréquence d'utilisation entre 1 GHz et 100 GHz, on emploie en général le terme d'hyperfréquences, la plupart des applications communes utilisant la gamme de 1 à 40 gigahertz. La gamme hyperfréquence est découpée en différentes bandes, en fonction des différentes applications techniques (voir la table ci-dessous) :
Bandes de fréquence micro-ondes Désignation Gamme de fréquences Gamme de longueur d'onde Bande L de 1 à 2 GHz 30 à 15 cm Bande S de 2 à 4 GHz 15 à 7,5 cm Bande C de 4 à 8 GHz 7,5 à 3,75 cm Bande X de 8 à 12 GHz 3,75 à 2,5 cm Bande Ku de 12 à 18 GHz 2,5 à 1,6 cm Bande K de 18 à 26 GHz 16,6 à 11,5 mm Bande Ka de 26 à 40 GHz 11,5 à 7,5 mm Bande Q de 30 à 50 GHz 10 à 6 mm Bande U de 40 à 60 GHz 7,5 à 5 mm Bande V de 46 à 56 GHz 6,5 à 5,3 mm Bande W de 56 à 100 GHz 5,3 à 3 mm Histoire
Les personnes suivantes furent impliquées 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
Micro-ondes et santé
Article détaillé : Pollution électromagnétique.Les technologies employant des micro-ondes peuvent s'avérer dangereuses lorsqu'elles dépassent une certaine puissance. C'est pour cela que les techniciens télécoms qui interviennent sur les antennes GSM ne s'en approchent que lorsqu'elles sont désactivées. C'est aussi pour cela qu'un four à micro-ondes ne doit pas laisser sortir les ondes.
Dans le cas des faibles doses, comme pour les téléphones portables, certaines études supposent une nocivité mais ne la démontrent pas jusqu'à présent. Ces études n'emportent pas l'adhésion de la plupart des spécialistes, mais certaines de ces études sont financées par les opérateurs.
Voir aussi
Articles connexes
- Rayonnement diffus micro-onde
- Radioélectricité
- Impulsion magnétique ultra-courte
Liens externes
- (fr) A propos du projet Ephaïstos, plus grosse installation micro-onde au monde.
- (en) Site faisant la liste des dangers supposés des micro-ondes
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Catégorie : Radiofréquence
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