Mikrowellentechnik

Die Mikrowellentechnik ist eine Höchstfrequenztechnik, ein Gebiet, das sich mit der Erzeugung, Verstärkung, Weiterleitung und Anwendung von Mikrowellen befasst. In der Mikrowellentechnik ist die sonst in der Elektrotechnik angewandte Technik miniaturisierter Schaltkreise im Allgemeinen nicht mehr anwendbar, da die Abmessungen der Bauelemente in der Größenordnung der Wellenlänge und darüber liegen. Es treten Ausbreitungs- (z. B. auf Leitungen) und Abstrahlungseffekte auf. In Halbleiterbauelementen und Elektronenröhren muss die Laufzeit der Elektronen berücksichtigt werden, da sie im Größenordnungsbereich der Periodendauer der Mikrowellen liegt.

Zur Erzeugung von Mikrowellen dienen Mikrowellenhalbleiterbauelemente (z. B. Mikrowellentransistoren, Tunneldioden, PIN-, IMPATT-, Schottky-, Gunn-Dioden) und ‒ v. a. für größere Leistungen ‒ Mikrowellenröhren (Laufzeitröhren, z. B. Klystron, Magnetron). Für Kleinsignalanwendungen und Steuerzwecke sind die Röhren jedoch durch Halbleiterbauelemente und spezielle integrierte Schaltungen verdrängt. Mikrowellenoszillatoren lassen sich mit Mikrowellentransistoren, IMPATT- oder Gunn-Dioden aufbauen. Anstelle der bei niedrigeren Frequenzen verwendeten, aus Spule und Kondensator aufgebauten Schwingkreise werden hier Resonatoren eingesetzt, die z. B. als Mikrostreifenleitung, Hohlraumresonator oder Topfkreis ausgeführt sein können. Als Mikrowellenverstärker eignen sich z. B. Maser und parametrische Verstärker. Die leitungsgebundene Übertragung von Mikrowellen erfolgt bis circa 1 GHz auf Koaxialleitungen, darüber im Allgemeinen mittels Hohlleiter.

Wegen ihrer guten Bündelungsfähigkeit und der quasioptischen Ausbreitung nutzt man Mikrowellen z. B. als Nachrichtenträger für terrestrische und Satelliten-Richtfunkverbindungen, für Radarverfahren zur Ortung, Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessung, zur Funkpeilung für die Navigation in Schiff-, Luft- und Raumfahrt sowie für Instrumentenlandeverfahren (Landeführungssysteme) und das GPS. Weitere Anwendungen sind Radioastronomie, Mikrowellenspektroskopie und NMR-Spektroskopie sowie der Einsatz für industrielle Erwärmungs- und Trocknungsprozesse und Mikrowellenherde.

2 Kommentare zu “Mikrowellentechnik

    • Vorgestern kam Batman im TV. Da haben sie sogar die Wasserversorgung einer ganzen Stadt durch eine Riesenmikrowelle (<- widerspricht sich etwas "Riesen" und "mikro"...) zum Kochen/Verdampfen gebracht .-).

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