माइक्रोवेव: Difference between revisions

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{{short description|Electromagnetic radiation with wavelengths from 1 m to 1 mm}}
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{{about|यह लेख विद्युत चुम्बकीय तरंग के बारे में है।|खाना पकाने के उपकरण के लिए,|माइक्रोवेव ओवन देखें। |अन्य उपयोगों के लिए, |माइक्रोवेव (बहुविकल्पी) देखें।}}
{{about|यह लेख विद्युत चुम्बकीय तरंग के बारे में है।|खाना पकाने के उपकरण के लिए,|माइक्रोवेव ओवन देखें। |अन्य उपयोगों के लिए, |माइक्रोवेव (बहुविकल्पी) देखें।}}
[[File:Frazier Peak, tower and Honda Element.jpg|thumb|200px|फ्रेज़ियर पीक, वेंचुरा काउंटी, कैलिफोर्निया पर माइक्रोवेव रिले लिंक के लिए विभिन्न प्रकार के डिश एंटेना के साथ एक दूरसंचार टॉवर।व्यंजनों के एपर्चर को नमी को बाहर रखने के लिए प्लास्टिक की चादरों (रेडोम) द्वारा कवर किया जाता है।]]
[[File:Frazier Peak, tower and Honda Element.jpg|thumb|200px|फ्रेज़ियर पीक, वेंचुरा काउंटी, कैलिफोर्निया पर सूक्ष्म तरंग रिले लिंक के लिए विभिन्न प्रकार के डिश एंटेना के साथ एक दूरसंचार टॉवर। व्यंजनों के छेद को नमी को बाहर रखने के लिए प्लास्टिक की चादरों (रेडोम) द्वारा कवर किया जाता है।]]
माइक्रोवेव विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक रूप है जिसकी तरंग दैर्ध्य लगभग एक मीटर से एक मिलीमीटर तक होती है जो क्रमशः 300 मेगाहर्ट्ज और 300 गीगाहर्ट्ज़ के बीच आवृत्तियों के अनुरूप है।<ref name="Hitchcock">{{cite book
'''सूक्ष्म तरंग (माइक्रोवेव)''' [[विद्युत चुम्बकीय विकिरण]] का एक रूप है जिसकी [[तरंग दैर्ध्य]] लगभग एक मीटर से एक मिलीमीटर तक होती है जो क्रमशः 300 मेगाहर्ट्ज और 300 गीगाहर्ट्ज़ के बीच आवृत्तियों के अनुरूप है।<ref name="Hitchcock">{{cite book
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  | first1 = R. Timothy
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  }}</ref><ref>[[David M. Pozar|Pozar, David M.]] (1993). ''Microwave Engineering'' Addison–Wesley Publishing Company. {{ISBN|0-201-50418-9}}.</ref><ref>Sorrentino, R. and Bianchi, Giovanni (2010) ''[https://books.google.com/books?id=6Hc30XnqdPwC Microwave and RF Engineering]'', John Wiley & Sons, p. 4, {{ISBN|047066021X}}.</ref> विभिन्न स्रोत विभिन्न आवृत्ति श्रेणियों को माइक्रोवेव के रूप में परिभाषित करते हैं; उपरोक्त व्यापक परिभाषा में यूएचएफ और ईएचएफ (मिलीमीटर तरंग) बैंड दोनों शामिल हैं। रेडियो फ्रीक्वेंसी इंजीनियरिंग में एक अधिक सामान्य परिभाषा 1 और 100 गीगाहर्ट्ज (0.3 मीटर और 3 मिमी के बीच तरंग दैर्ध्य) के बीच की सीमा है।<ref name="Kumar" /> सभी मामलों में, माइक्रोवेव में कम से कम संपूर्ण SHF बैंड (3 से 30 GHz, या 10 से 1 सेमी) शामिल होता है। माइक्रोवेव रेंज में आवृत्तियों को अक्सर उनके आईईईई रडार बैंड पदनामों द्वारा संदर्भित किया जाता है: एस, सी, एक्स, कू, के, या का बैंड, या इसी तरह के नाटो या ईयू पदनामों द्वारा।
  }}</ref><ref>[[David M. Pozar|Pozar, David M.]] (1993). ''Microwave Engineering'' Addison–Wesley Publishing Company. {{ISBN|0-201-50418-9}}.</ref><ref>Sorrentino, R. and Bianchi, Giovanni (2010) ''[https://books.google.com/books?id=6Hc30XnqdPwC Microwave and RF Engineering]'', John Wiley & Sons, p. 4, {{ISBN|047066021X}}.</ref> विभिन्न स्रोत सूक्ष्म तरंग के रूप में विभिन्न [[आवृत्ति]] श्रेणियों को परिभाषित करते हैं; उपरोक्त व्यापक परिभाषा में यूएचएफ और ईएचएफ (EHF) (मिलीमीटर तरंग) बैंड दोनों सम्मिलित हैं। [[रेडियो]] आवृत्ति अभियांत्रिकी में एक अधिक सामान्य परिभाषा 1 और 100 गीगाहर्ट्ज (0.3 मीटर और 3 मिमी के बीच तरंग दैर्ध्य) के बीच की सीमा है।<ref name="Kumar" /> सभी मामलों में, सूक्ष्म तरंग में कम से कम संपूर्ण एसएचएफ (SHF) बैंड (3 से 30 GHz, या 10 से 1 सेमी) शामिल होता है। सूक्ष्म तरंग सीमा में आवृत्तियों को अक्सर उनके आईईईई (IEEE) दृश्य बैंड (रडार बैंड) पदनामों द्वारा संदर्भित किया जाता है: एस, सी, एक्स, कू, के, या का बैंड, या इसी तरह के नाटो (NATO) या ईयू (EU) पदनामों द्वारा।


माइक्रोवेव में उपसर्ग माइक्रो माइक्रोमीटर रेंज में तरंग दैर्ध्य का सुझाव देने के लिए नहीं है। बल्कि, यह इंगित करता है कि माइक्रोवेव प्रौद्योगिकी से पहले उपयोग की जाने वाली रेडियो तरंगों की तुलना में माइक्रोवेव "छोटे" (कम तरंग दैर्ध्य वाले) होते हैं। दूर अवरक्त, टेराहर्ट्ज विकिरण, माइक्रोवेव के बीच की सीमाएं, और अल्ट्रा हाई फ़्रीक्वेंसी रेडियो तरंगें काफी मनमानी हैं और अध्ययन के विभिन्न क्षेत्रों के बीच विभिन्न प्रकार से उपयोग की जाती हैं।
'''सूक्ष्म तरंग''' में उपसर्ग सूक्ष्म (माइक्रो) सूक्ष्ममीटर (माइक्रोमीटर) सीमा में तरंग दैर्ध्य का सुझाव देने के लिए नहीं है। बल्कि, यह इंगित करता है कि सूक्ष्म तरंग प्रौद्योगिकी से पहले उपयोग की जाने वाली रेडियो तरंगों की तुलना में सूक्ष्म तरंग "छोटे" (कम तरंग दैर्ध्य वाले) होते हैं। दूर अवरक्त, टेराहर्ट्ज विकिरण, सूक्ष्म तरंग के बीच की सीमाएं, और अति उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगें काफी मनमानी हैं और अध्ययन के विभिन्न क्षेत्रों के बीच विभिन्न प्रकार से उपयोग की जाती हैं।


माइक्रोवेव दृष्टि की रेखा से यात्रा करते हैं; कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों के विपरीत वे पहाड़ियों के चारों ओर विवर्तित नहीं होते हैं, पृथ्वी की सतह का जमीनी तरंगों के रूप में अनुसरण करते हैं, या आयनमंडल से परावर्तित होते हैं, इसलिए स्थलीय माइक्रोवेव संचार लिंक दृश्य क्षितिज द्वारा लगभग 40 मील (64 किमी) तक सीमित हैं। बैंड के उच्च अंत में, वे वातावरण में गैसों द्वारा अवशोषित होते हैं, व्यावहारिक संचार दूरी को लगभग एक किलोमीटर तक सीमित करना। आधुनिक तकनीक में माइक्रोवेव का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए बिंदु से बिंदु संचार लिंक, वायरलेस नेटवर्क, माइक्रोवेव रेडियो रिले नेटवर्क, रडार, उपग्रह और अंतरिक्ष यान संचार, चिकित्सा डायथर्मी और कैंसर उपचार, रिमोट सेंसिंग, रेडियो खगोल विज्ञान, कण त्वरक, स्पेक्ट्रोस्कोपी, औद्योगिक हीटिंग, टकराव से बचाव प्रणाली, गेराज दरवाजा खोलने वाले और बिना चाबी के प्रवेश प्रणाली, और माइक्रोवेव ओवन में खाना पकाने के लिए।
सूक्ष्म तरंग दृष्टि की रेखा से यात्रा करते हैं; कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों के विपरीत वे पहाड़ियों के चारों ओर विवर्तित नहीं होते हैं, पृथ्वी की सतह का जमीनी तरंगों के रूप में अनुसरण करते हैं, या [[आयनमंडल]] से परावर्तित होते हैं, इसलिए स्थलीय सूक्ष्म तरंग संचार लिंक दृश्य क्षितिज द्वारा लगभग 40 मील (64 किमी) तक सीमित हैं। बैंड के उच्च अंत में, वे वातावरण में गैसों द्वारा अवशोषित होते हैं, व्यावहारिक संचार दूरी को लगभग एक किलोमीटर तक सीमित करना हैं। आधुनिक तकनीक में सूक्ष्म तरंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए बिंदु से बिंदु संचार लिंक, बेतार संचार, सूक्ष्म तरंग रेडियो रिले संचार, रडार, उपग्रह और अंतरिक्ष यान संचार, चिकित्सा डायथर्मी और कैंसर उपचार, सुदूरवर्ती संवेदन, रेडियो खगोल विज्ञान, कण त्वरक, वर्णक्रम विज्ञान, औद्योगिक हीटिंग, टकराव से बचाव प्रणाली, गेराज दरवाजा खोलने वाले और बिना चाबी के प्रवेश प्रणाली, और सूक्ष्म तरंग ओवन में खाना पकाने के लिए।


== विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम ==
== विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम ==
माइक्रोवेव विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में सामान्य रेडियो तरंगों के ऊपर और अवरक्त प्रकाश के नीचे आवृत्ति के साथ एक स्थान पर कब्जा कर लेते हैं:
सूक्ष्म तरंग [[विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम]] में सामान्य रेडियो तरंगों के ऊपर और अवरक्त प्रकाश के नीचे आवृत्ति के साथ एक स्थान पर कब्जा कर लेते हैं:
{| class="wikitable nowrap" style="text-align:center;"
{| class="wikitable nowrap" style="text-align:center;"
!colspan="5"| विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम
!colspan="5"| [[Electromagnetic spectrum|विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम]]
([[Electromagnetic spectrum]])
|-
|-
! नाम (Name) || तरंग दैर्घ्य (Wavelength) || आवृत्ति (हर्ट्ज) ([[Hertz#SI multiples|Frequency (Hz)]]) || फोटॉन ऊर्जा (ईवी) ([[Photon]] [[energy]] ([[Electronvolt#Properties|eV]]))
! नाम || [[तरंग दैर्घ्य]]|| [[Hertz#SI multiples|आवृत्ति (हर्ट्ज)]] || [[Photon|फोटॉन]] [[Photon|ऊर्जा (ईवी)]]
|-
|-
|गामा किरण
|[[Gamma ray|गामा किरण]]
 
([[Gamma ray]])
| < 0.01&nbsp;nm        || > 30 [[Exa-|E]]Hz || > 124 [[kilo-|k]]eV     
| < 0.01&nbsp;nm        || > 30 [[Exa-|E]]Hz || > 124 [[kilo-|k]]eV     
|-
|-
| एक्स-रे ([[X-ray]])         || 0.01&nbsp;nm – 10&nbsp;nm  ||  30 EHz – 30 [[Peta-|P]]Hz || 124 keV – 124 eV
| [[X-ray|एक्स-]][[Gamma ray|किरण]]        || 0.01&nbsp;nm – 10&nbsp;nm  ||  30 EHz – 30 [[Peta-|P]]Hz || 124 keV – 124 eV
|-
|-
| पराबैंगनी किरण ([[Ultraviolet]])   ||  10&nbsp;nm – 400&nbsp;nm ||  30 PHz – 750 THz ||  124 eV – 3 eV           
| [[Ultraviolet|पराबैंगनी किरण]]  ||  10&nbsp;nm – 400&nbsp;nm ||  30 PHz – 750 THz ||  124 eV – 3 eV           
|-
|-
| दृश्य प्रकाश  ([[Visible light]]) ||  400&nbsp;nm – 750&nbsp;nm || 750 THz – 400 THz ||  3 eV – 1.7 eV         
| [[Visible light|दृश्य प्रकाश]] ||  400&nbsp;nm – 750&nbsp;nm || 750 THz – 400 THz ||  3 eV – 1.7 eV         
|-
|-
| अवरक्त किरण ([[Infrared]])     ||  750&nbsp;nm – 1&nbsp;mm  || 400 THz – 300&nbsp;GHz ||  1.7 eV – 1.24 [[milli|m]]eV  
| [[Infrared|अवरक्त किरण]]      ||  750&nbsp;nm – 1&nbsp;mm  || 400 THz – 300&nbsp;GHz ||  1.7 eV – 1.24 [[milli|m]]eV  
|- style="background:#ccffcc;"
|- style="background:#ccffcc;"
| माइक्रोवेव ({{strong|Microwave}}) ||    1&nbsp;mm – 1&nbsp;m    || 300&nbsp;GHz – 300&nbsp;MHz || 1.24 meV – 1.24 [[Micro-|µ]]eV
| सूक्ष्म तरंग ||    1&nbsp;mm – 1&nbsp;m    || 300&nbsp;GHz – 300&nbsp;MHz || 1.24 meV – 1.24 [[Micro-|µ]]eV
<!-- Radio waves _include_ microwaves, so following ranges overlap those above: -->
<!-- Radio waves _include_ microwaves, so following ranges overlap those above: -->
|-
|-
| रेडियो ([[Radio waves|Radio]]) || ≥ 1&nbsp;m || ≤ 300 MHz || ≤ 1.24 µeV
| [[Radio waves|रेडियो]] || ≥ 1&nbsp;m || ≤ 300 MHz || ≤ 1.24 µeV
|}
|}
विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम के विवरण में, कुछ स्रोत माइक्रोवेव को रेडियो तरंगों के रूप में वर्गीकृत करते हैं, जो रेडियो तरंग बैंड का एक उपसमुच्चय है; जबकि अन्य माइक्रोवेव और रेडियो तरंगों को अलग-अलग प्रकार के विकिरण के रूप में वर्गीकृत करते हैं। यह एक मनमाना भेद है।
[[विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम]] के विवरण में, कुछ स्रोत सूक्ष्म तरंग को रेडियो तरंगों के रूप में वर्गीकृत करते हैं, जो रेडियो तरंग बैंड का एक उपसमुच्चय है; जबकि अन्य सूक्ष्म तरंग और रेडियो तरंगों को अलग-अलग प्रकार के विकिरण के रूप में वर्गीकृत करते हैं। यह एक मनमाना भेद है।


== प्रसार ==
== प्रसार ==
माइक्रोवेव पूरी तरह से दृष्टि पथों की रेखा से यात्रा करते हैं; कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों के विपरीत, वे जमीनी तरंगों के रूप में यात्रा नहीं करते हैं जो पृथ्वी के समोच्च का अनुसरण करती हैं, या आयनमंडल (आकाश तरंग) से परावर्तित हो जाता है।<ref name="Seybold">{{cite book | last1  = Seybold | first1 = John S. | title  = Introduction to RF Propagation | publisher = John Wiley and Sons | date  = 2005 | pages  = 55–58 | url    = https://books.google.com/books?id=4LtmjGNwOPIC&q=cross+polarization+discrimination&pg=PA57 | isbn  = 978-0471743682 }}</ref> हालांकि बैंड के निचले सिरे पर वे उपयोगी स्वागत के लिए पर्याप्त इमारत की दीवारों से गुजर सकते हैं, आम तौर पर पहले फ़्रेज़नेल ज़ोन के लिए साफ़ किए गए रास्ते के अधिकारों की आवश्यकता होती है। इसलिए, पृथ्वी की सतह पर, माइक्रोवेव संचार लिंक दृश्य क्षितिज द्वारा लगभग 30-40 मील (48-64 किमी) तक सीमित हैं। माइक्रोवेव वातावरण में नमी द्वारा अवशोषित होते हैं, और क्षीणन आवृत्ति के साथ बढ़ता है, बैंड के उच्च अंत में एक महत्वपूर्ण कारक (बारिश फीका) बन जाता है। लगभग 40 गीगाहर्ट्ज़ से शुरू होकर, वायुमंडलीय गैसें भी माइक्रोवेव को अवशोषित करना शुरू कर देती हैं, इसलिए इस आवृत्ति से ऊपर माइक्रोवेव ट्रांसमिशन कुछ किलोमीटर तक सीमित है। एक वर्णक्रमीय बैंड संरचना विशिष्ट आवृत्तियों पर अवशोषण शिखर का कारण बनती है (दाईं ओर ग्राफ देखें)। 100 GHz से ऊपर, पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा विद्युत चुम्बकीय विकिरण का अवशोषण इतना अधिक है कि यह प्रभाव में अपारदर्शी है, जब तक तथाकथित इन्फ्रारेड और ऑप्टिकल विंडो फ़्रीक्वेंसी रेंज में वातावरण फिर से पारदर्शी नहीं हो जाता।
सूक्ष्म तरंग पूरी तरह से दृष्टि पथों की रेखा से यात्रा करते हैं; कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों के विपरीत, वे जमीनी तरंगों के रूप में यात्रा नहीं करते हैं जो पृथ्वी के समोच्च का अनुसरण करती हैं, या [[आयनमंडल]] (आकाश तरंग) से परावर्तित हो जाता है।<ref name="Seybold">{{cite book | last1  = Seybold | first1 = John S. | title  = Introduction to RF Propagation | publisher = John Wiley and Sons | date  = 2005 | pages  = 55–58 | url    = https://books.google.com/books?id=4LtmjGNwOPIC&q=cross+polarization+discrimination&pg=PA57 | isbn  = 978-0471743682 }}</ref> हालांकि बैंड के निचले सिरे पर वे उपयोगी स्वागत के लिए पर्याप्त इमारत की दीवारों से गुजर सकते हैं, आम तौर पर पहले फ़्रेज़नेल ज़ोन के लिए साफ़ किए गए रास्ते के अधिकारों की आवश्यकता होती है। इसलिए पृथ्वी की सतह पर सूक्ष्म तरंग '''संचार लिंक दृश्य क्षितिज''' द्वारा लगभग 30-40 मील (48-64 किमी) तक सीमित हैं। सूक्ष्म तरंग वातावरण में नमी द्वारा अवशोषित होते हैं, और क्षीणन आवृत्ति के साथ बढ़ता है, बैंड के उच्च अंत में एक महत्वपूर्ण कारक (बारिश फीका) बन जाता है। लगभग 40 गीगाहर्ट्ज़ से शुरू होकर, वायुमंडलीय गैसें भी सूक्ष्म तरंग को अवशोषित करना शुरू कर देती हैं, इसलिए इस आवृत्ति से ऊपर सूक्ष्म तरंग हस्तांतरण कुछ किलोमीटर तक सीमित है। एक '''वर्णक्रमीय बैंड''' संरचना विशिष्ट आवृत्तियों पर अवशोषण शिखर का कारण बनती है (दाईं ओर ग्राफ देखें)। 100 GHz से ऊपर, पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा विद्युत चुम्बकीय विकिरण का अवशोषण इतना अधिक है कि यह प्रभाव में अपारदर्शी है, जब तक तथाकथित अवरक्त और प्रकाशिकी (ऑप्टिकल) विंडो आवृत्ति सीमा में वातावरण फिर से पारदर्शी नहीं हो जाता।


=== ट्रोपोस्कैटर ===
=== क्षोभमंडल प्रकीर्णन (ट्रोपोस्कैटर) ===
आकाश में एक कोण पर निर्देशित माइक्रोवेव बीम में, जैसे ही किरण क्षोभमंडल से होकर गुजरती है, बिजली की एक छोटी मात्रा बेतरतीब ढंग से बिखर जाएगी।<ref name="Seybold" /> क्षोभमंडल के उस क्षेत्र पर केंद्रित एक उच्च लाभ एंटीना के साथ क्षितिज से परे एक संवेदनशील रिसीवर सिग्नल उठा सकता है। इस तकनीक का उपयोग ट्रोपोस्फेरिक स्कैटर (ट्रोपोस्कैटर) संचार प्रणालियों में 0.45 और 5 गीगाहर्ट्ज के बीच आवृत्तियों पर क्षितिज से परे, 300 किमी तक की दूरी पर संचार करने के लिए किया गया है।
आकाश में एक कोण पर निर्देशित सूक्ष्म तरंग किरण में, जैसे ही किरण क्षोभमंडल से होकर गुजरती है, बिजली की एक छोटी मात्रा बेतरतीब ढंग से बिखर जाएगी।<ref name="Seybold" /> क्षोभमंडल के उस क्षेत्र पर केंद्रित एक उच्च लाभ एंटीना के साथ क्षितिज से परे एक संवेदनशील रिसीवर सिग्नल उठा सकता है। इस तकनीक का उपयोग [[क्षोभमंडल प्रकीर्णन|क्षोभमंडल प्रकीर्णन (ट्रोपोस्कैटर)]] संचार प्रणालियों में 0.45 और 5 गीगाहर्ट्ज के बीच आवृत्तियों पर क्षितिज से परे, 300 किमी तक की दूरी पर संचार करने के लिए किया गया है।


== एंटेना ==
== एंटेना ==
[[Image:Diplexer1.jpg|thumb|वेवगाइड का उपयोग माइक्रोवेव ले जाने के लिए किया जाता है।वेवगाइड्स का उदाहरण और एक वायु यातायात नियंत्रण रडार में एक डिप्लेक्सर]]
[[Image:Diplexer1.jpg|thumb|वेवगाइड का उपयोग सूक्ष्म तरंग ले जाने के लिए किया जाता है।वेवगाइड्स का उदाहरण और एक वायु यातायात नियंत्रण रडार में एक डिप्लेक्सर]]
माइक्रोवेव की छोटी तरंग दैर्ध्य पोर्टेबल उपकरणों के लिए सर्वदिशात्मक एंटेना को 1 से 20 सेंटीमीटर लंबे से बहुत छोटा बनाने की अनुमति देती है, इसलिए वायरलेस उपकरणों के लिए माइक्रोवेव आवृत्तियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जैसे सेल फोन, कॉर्डलेस फोन, और लैपटॉप के लिए वायरलेस लैन (वाई-फाई) एक्सेस, और ब्लूटूथ इयरफ़ोन। इस्तेमाल किए गए एंटेना में शॉर्ट व्हिप एंटेना, रबर डकी एंटेना, स्लीव डीपोल, पैच एंटेना शामिल हैं। और यह भी तेजी से सेल फोन में इस्तेमाल किया जाने वाला प्रिंटेड सर्किट इनवर्टेड एफ एंटीना (पीआईएफए) है।
सूक्ष्म तरंग की छोटी तरंग दैर्ध्य वहनीय उपकरणों के लिए '''सर्वदिशात्मक एंटेना''' को 1 से 20 सेंटीमीटर लंबे से बहुत छोटा बनाने की अनुमति देती है, इसलिए तार रहित उपकरणों के लिए सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जैसे सेल फोन, कॉर्डलेस फोन, और लैपटॉप के लिए ताररहित लैन (वाई-फाई) एक्सेस, और ब्लूटूथ इयरफ़ोन। इस्तेमाल किए गए एंटेना में शॉर्ट व्हिप एंटेना, रबर डकी एंटेना, स्लीव द्विध्रुवीय, पैच एंटेना शामिल हैं। और यह भी तेजी से सेल फोन में इस्तेमाल किया जाने वाला मुद्रित परिपथ उलटा एफ एंटीना (पीआईएफए-PIFA) है।


उनकी छोटी तरंग दैर्ध्य भी माइक्रोवेव के संकीर्ण बीम को आधे मीटर से 5 मीटर व्यास तक आसानी से छोटे उच्च लाभ एंटेना द्वारा उत्पादित करने की अनुमति देती है। इसलिए, माइक्रोवेव के बीम का उपयोग बिंदु से बिंदु संचार लिंक और रडार के लिए किया जाता है। संकीर्ण बीम का एक लाभ यह है कि वे समान आवृत्ति का उपयोग करके आस-पास के उपकरणों में हस्तक्षेप नहीं करते हैं, जो आस-पास के ट्रांसमीटरों द्वारा आवृत्ति के पुन: उपयोग की अनुमति दे रहा है। परवलयिक ("डिश") एंटेना माइक्रोवेव आवृत्तियों पर सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले निर्देश एंटेना हैं, लेकिन हॉर्न एंटेना, स्लॉट एंटेना और लेंस एंटेना का भी उपयोग किया जाता है। उपभोक्ता उपकरणों में फ्लैट माइक्रोस्ट्रिप एंटेना का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। माइक्रोवेव आवृत्तियों पर व्यावहारिक एक अन्य निर्देश एंटीना चरणबद्ध सरणी है, जो एंटेना का एक कंप्यूटर नियंत्रित सरणी है जो एक बीम का उत्पादन करता है जिसे इलेक्ट्रॉनिक रूप से विभिन्न दिशाओं में चलाया जा सकता है।
उनकी छोटी तरंग दैर्ध्य भी सूक्ष्म तरंग के '''संकीर्ण किरण''' को आधे मीटर से 5 मीटर व्यास तक आसानी से छोटे उच्च लाभ एंटेना द्वारा उत्पादित करने की अनुमति देती है। इसलिए, सूक्ष्म तरंग के किरण का उपयोग बिंदु से बिंदु संचार लिंक और रडार के लिए किया जाता है। संकीर्ण किरण का एक लाभ यह है कि वे समान आवृत्ति का उपयोग करके आस-पास के उपकरणों में हस्तक्षेप नहीं करते हैं, जो आस-पास के [[ट्रांसमीटर|प्रेषक (ट्रांसमीटर)]] द्वारा आवृत्ति के पुन: उपयोग की अनुमति दे रहा है। परवलयिक ("डिश") एंटेना सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले निर्देश एंटेना हैं, लेकिन हॉर्न एंटेना, स्लॉट एंटेना और लेंस एंटेना का भी उपयोग किया जाता है। उपभोक्ता उपकरणों में फ्लैट माइक्रोस्ट्रिप एंटेना का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर व्यावहारिक एक अन्य निर्देश एंटीना चरणबद्ध सरणी है, जो एंटेना का एक कंप्यूटर नियंत्रित सरणी है जो एक किरण का उत्पादन करता है जिसे इलेक्ट्रॉनिक रूप से विभिन्न दिशाओं में चलाया जा सकता है।


माइक्रोवेव फ़्रीक्वेंसी पर ट्रांसमिशन लाइनें जिनका उपयोग एंटेना से कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों को ले जाने के लिए किया जाता है, जैसे समाक्षीय केबल और समानांतर तार लाइनें, और अत्यधिक बिजली हानि भी होती है, इसलिए जब कम क्षीणन की आवश्यकता होती है तो माइक्रोवेव को वेवगाइड नामक धातु के पाइप द्वारा ले जाया जाता है। वेवगाइड रन की उच्च लागत और रखरखाव आवश्यकताओं के कारण, कई माइक्रोवेव एंटेना में ट्रांसमीटर का आउटपुट चरण या रिसीवर का आरएफ फ्रंट एंड एंटीना पर स्थित होता है।
सूक्ष्म तरंग आवृत्ति पर हस्तांतरण लाइनें जिनका उपयोग एंटेना से कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों को ले जाने के लिए किया जाता है, जैसे समाक्षीय केबल और समानांतर तार लाइनें, और अत्यधिक बिजली हानि भी होती है, इसलिए जब कम क्षीणन की आवश्यकता होती है तो सूक्ष्म तरंग को '''वेवगाइड''' नामक धातु के पाइप द्वारा ले जाया जाता है। वेवगाइड रन की उच्च लागत और रखरखाव आवश्यकताओं के कारण, कई सूक्ष्म तरंग एंटेना में ट्रांसमीटर का आउटपुट चरण या रिसीवर का आरएफ (RF) फ्रंट एंड एंटीना पर स्थित होता है।


== डिजाइन और विश्लेषण ==
== डिजाइन और विश्लेषण ==
माइक्रोवेव शब्द का इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स और सर्किट थ्योरी में भी अधिक तकनीकी अर्थ है।<ref name="Golio1">{{cite book
सूक्ष्म तरंग शब्द का विद्युतचुम्बकीय परिपथ सिद्धांत में भी अधिक तकनीकी अर्थ है।<ref name="Golio1">{{cite book
  | last1  = Golio
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  | first1 = Mike
  | first1 = Mike
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  | isbn  =  9780471177814
  | isbn  =  9780471177814
  }}</ref> उपकरण और तकनीकों को गुणात्मक रूप से "माइक्रोवेव" के रूप में वर्णित किया जा सकता है जब संकेतों की तरंग दैर्ध्य लगभग सर्किट के आयामों के समान होती है, ताकि गांठदार तत्व सर्किट सिद्धांत गलत हो और इसके बजाय वितरित सर्किट तत्व और ट्रांसमिशन लाइन सिद्धांत डिजाइन और विश्लेषण के लिए अधिक उपयोगी तरीके हैं।
  }}</ref> उपकरण और तकनीकों को गुणात्मक रूप से "'''सूक्ष्म तरंग'''" के रूप में वर्णित किया जा सकता है जब संकेतों की तरंग दैर्ध्य लगभग परिपथ के आयामों के समान होती है, ताकि गांठदार तत्व परिपथ सिद्धांत गलत हो और इसके बजाय वितरित परिपथ तत्व और संचरण लाइन सिद्धांत रचना और विश्लेषण के लिए अधिक उपयोगी तरीके हैं।


परिणामस्वरूप व्यावहारिक माइक्रोवेव सर्किट कम आवृत्ति वाले रेडियो तरंगों के साथ उपयोग किए जाने वाले असतत प्रतिरोधों कैपेसिटर और इंडक्टर्स से दूर चले जाते हैं। कम आवृत्तियों पर उपयोग किए जाने वाले खुले तार और समाक्षीय संचरण लाइनें उन्हें वेवगाइड और स्ट्रिपलाइन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और गांठ वाले तत्व ट्यून किए गए सर्किट को कैविटी रेज़ोनेटर या रेज़ोनेंट स्टब्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।<ref name="Golio1" /> बदले में और भी उच्च आवृत्तियों पर जहां विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरंग दैर्ध्य उन्हें संसाधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली संरचनाओं के आकार की तुलना में छोटी हो जाती है, माइक्रोवेव तकनीक अपर्याप्त हो जाती है और प्रकाशिकी के तरीकों का उपयोग किया जाता है।
परिणामस्वरूप व्यावहारिक सूक्ष्म तरंग परिपथ कम आवृत्ति वाले रेडियो तरंगों के साथ उपयोग किए जाने वाले [[असतत प्रतिरोध संधारित्र]] और [[कुचालक]] से दूर चले जाते हैं। कम आवृत्तियों पर उपयोग किए जाने वाले खुले तार और समाक्षीय संचरण लाइनें उन्हें तरंग गाइड और स्ट्रिपलाइन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और गांठ वाले तत्व ट्यून किए गए परिपथ को कैविटी रेज़ोनेटर या रेज़ोनेंट स्टब्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।<ref name="Golio1" /> बदले में और भी उच्च आवृत्तियों पर जहां विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरंग दैर्ध्य उन्हें संसाधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली संरचनाओं के आकार की तुलना में छोटी हो जाती है, सूक्ष्म तरंग तकनीक अपर्याप्त हो जाती है और प्रकाशिकी के तरीकों का उपयोग किया जाता है।


== माइक्रोवेव स्रोत ==
== सूक्ष्म तरंग स्रोत ==
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  |footer=[कैविटी मैग्नेट्रोन] के अंदर का कटअवे दृश्य जैसा कि [माइक्रोवेव ओवन] ''(बाएं)'' में उपयोग किया जाता है। एंटीना स्प्लिटर: [माइक्रोस्ट्रिप] तकनीक उच्च आवृत्तियों ''(दाएं)'' पर तेजी से आवश्यक हो जाती है।
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[[Image:Radar speed gun internal works.jpg|thumb|upright=1.2|अलग रडार स्पीड गन। तांबे के रंग के हॉर्न एंटेना के अंत से जुड़ी ग्रे असेंबली गन डायोड है जो माइक्रोवेव उत्पन्न करता है।]]
[[Image:Radar speed gun internal works.jpg|thumb|upright=1.2|अलग रडार स्पीड गन। तांबे के रंग के हॉर्न एंटेना के अंत से जुड़ी ग्रे असेंबली गन डायोड है जो सूक्ष्म तरंग उत्पन्न करता है।]]
उच्च शक्ति वाले माइक्रोवेव स्रोत माइक्रोवेव उत्पन्न करने के लिए विशेष वैक्यूम ट्यूब का उपयोग करते हैं। ये उपकरण कम आवृत्ति वाली वैक्यूम ट्यूब से विभिन्न सिद्धांतों पर काम करते हैं, ये विद्युत या चुंबकीय क्षेत्रों को नियंत्रित करने के प्रभाव में निर्वात में इलेक्ट्रॉनों की बैलिस्टिक गति का उपयोग कर रहे हैं, और इसमें मैग्नेट्रोन (माइक्रोवेव ओवन में प्रयुक्त), क्लेस्ट्रॉन, ट्रैवलिंग वेव ट्यूब (टीडब्ल्यूटी TWT), और जाइरोट्रॉन भी शामिल हैं। ये डिवाइस वर्तमान मॉड्युलेटेड मोड के बजाय डेंसिटी मॉड्युलेटेड मोड में काम करते हैं। इसका मतलब यह है कि वे अपने माध्यम से बैलिस्टिक रूप से उड़ने वाले इलेक्ट्रॉनों के गुच्छों के आधार पर काम करते हैं।
उच्च शक्ति वाले '''सूक्ष्म तरंग स्रोत''' सूक्ष्म तरंग उत्पन्न करने के लिए विशेष वैक्यूम ट्यूब का उपयोग करते हैं। ये उपकरण कम आवृत्ति वाली [[वैक्यूम ट्यूब]] से विभिन्न सिद्धांतों पर काम करते हैं, ये विद्युत या चुंबकीय क्षेत्रों को नियंत्रित करने के प्रभाव में निर्वात में इलेक्ट्रॉनों की प्राक्षेपिक गति का उपयोग कर रहे हैं, और इसमें मैग्नेट्रोन (सूक्ष्म तरंग ओवन में प्रयुक्त), क्लेस्ट्रॉन, यात्रा तरंग ट्यूब (ट्रैवलिंग वेव ट्यूब) (टीडब्ल्यूटी TWT), और जाइरोट्रॉन भी शामिल हैं। ये उपकरण (डिवाइस) वर्तमान संशोधित मोड के बजाय घनत्व संग्राहक मोड में काम करते हैं। इसका मतलब यह है कि वे अपने माध्यम से बैलिस्टिक रूप से उड़ने वाले इलेक्ट्रॉनों के गुच्छों के आधार पर काम करते हैं।


इलेक्ट्रॉनों की एक सतत धारा का उपयोग करने के बजाय। कम शक्ति वाले माइक्रोवेव स्रोत ठोस राज्य उपकरणों का उपयोग करते हैं<ref>[http://www.herley.com/index.cfm?act=app_notes&notes=oscillators Microwave Oscillator] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131030115909/http://www.herley.com/index.cfm?act=app_notes&notes=oscillators |date=2013-10-30 }} notes by [[Herley Industries|Herley General Microwave]]</ref> जैसे कि फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (कम से कम कम आवृत्तियों पर), टनल डायोड, गन डायोड और इमपैट (IMPATT) डायोड। कम शक्ति के स्रोत बेंचटॉप इंस्ट्रूमेंट्स, रैकमाउंट इंस्ट्रूमेंट्स, एम्बेड करने योग्य मॉड्यूल और कार्ड लेवल फॉर्मेट में उपलब्ध हैं। एक मेसर एक ठोस अवस्था वाला उपकरण है जो लेजर के समान सिद्धांतों का उपयोग करके माइक्रोवेव को बढ़ाता है, जो उच्च आवृत्ति प्रकाश तरंगों को बढ़ाता है।
इलेक्ट्रॉनों की एक सतत धारा का उपयोग करने के बजाय। कम शक्ति वाले सूक्ष्म तरंग स्रोत ठोस राज्य उपकरणों का उपयोग करते हैं<ref>[http://www.herley.com/index.cfm?act=app_notes&notes=oscillators Microwave Oscillator] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131030115909/http://www.herley.com/index.cfm?act=app_notes&notes=oscillators |date=2013-10-30 }} notes by [[Herley Industries|Herley General Microwave]]</ref> जैसे कि क्षेत्र प्रभाव [[ट्रांजिस्टर]] (कम से कम कम आवृत्तियों पर), सुरंग डायोड, गन डायोड और इमपैट (IMPATT) डायोड। कम शक्ति के स्रोत बेंचटॉप उपकरण, रैकमाउंट उपकरण, एम्बेड करने योग्य मापांक (मॉड्यूल) और कार्ड स्तर प्रारूप में उपलब्ध हैं। एक '''मेसर''' एक ठोस अवस्था वाला उपकरण है जो लेजर के समान सिद्धांतों का उपयोग करके सूक्ष्म तरंग को बढ़ाता है, जो उच्च आवृत्ति प्रकाश तरंगों को बढ़ाता है।


सभी गर्म वस्तुएं निम्न स्तर के माइक्रोवेव ब्लैक बॉडी विकिरण का उत्सर्जन करती हैं, यह उनके तापमान पर निर्भर करता है, इसलिए मौसम विज्ञान और सुदूर संवेदन में, माइक्रोवेव रेडियोमीटर का उपयोग वस्तुओं या इलाके के तापमान को मापने के लिए किया जाता है।<ref name="Sisodia">{{cite book |last=Sisodia |first=M. L. |title=Microwaves : Introduction To Circuits, Devices And Antennas |publisher=New Age International |date=2007 |pages=1.4–1.7 |url=https://books.google.com/books?id=iEvgmwH1esgC&q=microwaves&pg=SA1-PA4 |isbn=978-8122413380}}</ref> सूर्य<ref name="Liou">{{cite book |last=Liou |first=Kuo-Nan |title=An introduction to atmospheric radiation |url=https://books.google.com/books?id=6xUpdPOPLckC&q=microwaves%20from%20Sun&pg=PR13 |page=2 |year=2002 |publisher=Academic Press |isbn=978-0-12-451451-5 |access-date=12 July 2010}}</ref> और अन्य खगोलीय रेडियो स्रोत जैसे कैसिओपिया ए निम्न स्तर के माइक्रोवेव विकिरण का उत्सर्जन करते हैं जिसमें उनके मेकअप की जानकारी होती है, जिसका रेडियो खगोलविदों द्वारा रेडियो टेलीस्कोप नामक रिसीवर का उपयोग करके अध्ययन किया जाता है।<ref name="Sisodia" /> कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन (,सीएमबीआर CMBR), उदाहरण के लिए, एक कमजोर माइक्रोवेव का शोर यह खाली जगह भर रहा है जो ब्रह्मांड विज्ञान के ब्रह्मांड की उत्पत्ति के बिग बैंग सिद्धांत पर जानकारी का एक प्रमुख स्रोत है।
सभी गर्म वस्तुएं निम्न स्तर के सूक्ष्म तरंग ब्लैक बॉडी विकिरण का उत्सर्जन करती हैं, यह उनके तापमान पर निर्भर करता है, इसलिए मौसम विज्ञान और सुदूर संवेदन में, सूक्ष्म तरंग रेडियोमीटर का उपयोग वस्तुओं या इलाके के तापमान को मापने के लिए किया जाता है।<ref name="Sisodia">{{cite book |last=Sisodia |first=M. L. |title=Microwaves : Introduction To Circuits, Devices And Antennas |publisher=New Age International |date=2007 |pages=1.4–1.7 |url=https://books.google.com/books?id=iEvgmwH1esgC&q=microwaves&pg=SA1-PA4 |isbn=978-8122413380}}</ref> सूर्य<ref name="Liou">{{cite book |last=Liou |first=Kuo-Nan |title=An introduction to atmospheric radiation |url=https://books.google.com/books?id=6xUpdPOPLckC&q=microwaves%20from%20Sun&pg=PR13 |page=2 |year=2002 |publisher=Academic Press |isbn=978-0-12-451451-5 |access-date=12 July 2010}}</ref> और अन्य खगोलीय रेडियो स्रोत जैसे कैसिओपिया ए निम्न स्तर के सूक्ष्म तरंग विकिरण का उत्सर्जन करते हैं जिसमें उनके मेकअप की जानकारी होती है, जिसका रेडियो खगोलविदों द्वारा [[रेडियो टेलीस्कोप]] नामक रिसीवर का उपयोग करके अध्ययन किया जाता है।<ref name="Sisodia" /> '''कॉस्मिक सूक्ष्म तरंग''' पृष्ठभूमि विकिरण (सीएमबीआर CMBR), उदाहरण के लिए, एक कमजोर सूक्ष्म तरंग का शोर यह खाली जगह भर रहा है जो ब्रह्मांड विज्ञान के ब्रह्मांड की उत्पत्ति के बिग बैंग सिद्धांत पर जानकारी का एक प्रमुख स्रोत है।


== माइक्रोवेव का उपयोग ==
== सूक्ष्म तरंग का उपयोग ==


बिंदु से बिंदु दूरसंचार के लिए माइक्रोवेव प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (अर्थात गैर प्रसारण उपयोग)। माइक्रोवेव इस उपयोग के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं क्योंकि वे रेडियो तरंगों की तुलना में संकरे बीम में अधिक आसानी से केंद्रित होते हैं, जो आवृत्ति पुन: उपयोग की अनुमति देता है; उनकी तुलनात्मक रूप से उच्च आवृत्तियाँ व्यापक बैंडविड्थ और उच्च डेटा संचरण दर की अनुमति देती हैं, और एंटीना का आकार कम आवृत्तियों की तुलना में छोटा होता है क्योंकि एंटीना का आकार प्रेषित आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है। अंतरिक्ष यान संचार में माइक्रोवेव का उपयोग किया जाता है, और दुनिया के अधिकांश डेटा, टीवी और टेलीफोन संचार ग्राउंड स्टेशनों और संचार उपग्रहों के बीच माइक्रोवेव द्वारा लंबी दूरी तक प्रेषित किए जाते हैं। माइक्रोवेव का उपयोग माइक्रोवेव ओवन और रडार तकनीक में भी किया जाता है।
बिंदु से बिंदु दूरसंचार (अर्थात गैर-प्रसारण उपयोग) के लिए सूक्ष्म तरंग प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सूक्ष्म तरंग इस उपयोग के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं क्योंकि वे रेडियो तरंगों की तुलना में अधिक आसानी से संकरे किरण में केंद्रित होते हैं, जिससे आवृत्ति का पुन: उपयोग होता है; उनकी तुलनात्मक रूप से उच्च आवृत्तियाँ व्यापक बैंडविड्थ और उच्च डेटा संचरण दर की अनुमति देती हैं,और एंटीना का आकार कम आवृत्तियों की तुलना में छोटा होता है क्योंकि एंटीना का आकार प्रेषित आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है। अंतरिक्ष यान संचार में सूक्ष्म तरंग का उपयोग किया जाता है, और दुनिया के अधिकांश डेटा, टीवी और टेलीफोन संचार ग्राउंड स्टेशनों और संचार उपग्रहों के बीच सूक्ष्म तरंग द्वारा लंबी दूरी तक प्रेषित होते हैं। सूक्ष्म तरंग का उपयोग सूक्ष्म तरंग ओवन और रडार तकनीक में भी किया जाता है।


=== संचार ===
=== संचार ===
[[Image:SuperDISH121.jpg|thumb|एक निवास पर एक उपग्रह डिश, जो एक k के ऊपर उपग्रह टेलीविजन प्राप्त करता है<sub>u</sub> बैंड 12-14 & nbsp; GHz माइक्रोवेव बीम एक प्रत्यक्ष प्रसारण संचार उपग्रह से एक भूस्थैतिक कक्षा में 35,700 किलोमीटर (22,000 मील) पृथ्वी के ऊपर]]
[[Image:SuperDISH121.jpg|thumb|एक निवास पर एक उपग्रह डिश, जो एक k के ऊपर उपग्रह टेलीविजन प्राप्त करता है<sub>u</sub> बैंड 12-14; GHz सूक्ष्म तरंग किरण एक प्रत्यक्ष प्रसारण संचार उपग्रह से एक भूस्थैतिक कक्षा में 35,700 किलोमीटर (22,000 मील) पृथ्वी के ऊपर]]
{{main|Point-to-point (telecommunications)|Microwave transmission|Satellite communications}}
'''फाइबर आकाश स्थांतरण''' के आगमन से पहले, सबसे लंबी दूरी की टेलीफोन कॉल एटी एंड टी लॉन्ग लाइन्स जैसे वाहकों द्वारा चलाए जा रहे सूक्ष्म तरंग रेडियो रिले लिंक के संचार के माध्यम से की जाती थी। 1950 के दशक की शुरुआत में, प्रत्येक सूक्ष्म तरंग रेडियो चैनल पर 5,400 टेलीफोन चैनल भेजने के लिए [[आवृति विभाजन बहुसंकेत]] (फ़्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग) का उपयोग किया गया था, 70 किमी तक की दूरी पर, अगली साइट पर हॉप के लिए दस रेडियो चैनलों को एक एंटेना में संयोजित किया गया है।
फाइबर-ऑप्टिक ट्रांसमिशन के आगमन से पहले, सबसे लंबी दूरी की कॉल | लंबी दूरी की टेलीफोन कॉल को एटी एंड टी लंबी लाइनों जैसे वाहक द्वारा चलाए जा रहे माइक्रोवेव रेडियो रिले लिंक के नेटवर्क के माध्यम से किया गया था।1950 के दशक की शुरुआत में, फ़्रीक्वेंसी-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग प्रत्येक माइक्रोवेव रेडियो चैनल पर 5,400 टेलीफोन चैनलों को भेजने के लिए किया गया था, जिसमें से कई के साथ दस रेडियो चैनलों को अगली साइट पर हॉप के लिए एक एंटीना में मिला दिया गया था, 70 और एनबीएसपी;।
 
तार रहित लैन प्रोटोकॉल, जैसे ब्लूटूथ और आईईईई 802.11 विनिर्देश वाई-फाई के लिए उपयोग किए जाते हैं, यह 2.4 GHz आईएसएम (ISM) बैंड में सूक्ष्म तरंग का भी उपयोग करता है, हालांकि 802.11 ए5 (a5) GHz सीमा में एसएचएफ बैंड और यू-एनआईआई (U- NII) आवृत्तियों का उपयोग करता है। 3.5–4.0 GHz सीमा में कई देशों में लाइसेंस प्राप्त लंबी दूरी (लगभग 25 किमी तक) तार रहित इंटरनेट एक्सेस सेवाओं का उपयोग लगभग एक दशक से किया जा रहा है। एफसीसीसी (FCC) ने हाल ही में उन वाहकों के लिए वर्णक्रम तैयार किया है जो 3.65 GHz पर जोर देने के साथ अमेरिका में इस श्रेणी में सेवाएं प्रदान करना चाहते हैं। देश भर में दर्जनों सेवा प्रदाता इस बैंड में काम करने के लिए एफसीसी से लाइसेंस प्राप्त कर रहे हैं या पहले ही प्राप्त कर चुके हैं। विनमैक्स (WIMAX) सेवा की पेशकश जो 3.65 GHz बैंड पर की जा सकती है, व्यावसायिक ग्राहकों को संयोजकता (कनेक्टिविटी) के लिए एक और विकल्प देगी।
 
मेट्रोपॉलिटन एरिया संचार मैन-(MAN) प्रोटोकॉल, जैसे कि वाईमैक्स (सूक्ष्म तरंग एक्सेस के लिए दुनिया भर में अंतरप्रचालनीयता (इंटरऑपरेबिलिटी)) आईईईई 802.16, जैसे मानकों पर आधारित हैं। इसे 2 और 11 GHz के बीच संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।  वाणिज्यिक कार्यान्वयन 2.3 गीगाहर्ट्ज़, 2.5 गीगाहर्ट्ज़, 3.5 गीगाहर्ट्ज़ और 5.8 गीगाहर्ट्ज़ सीमा में हैं।


वायरलेस लैन प्रोटोकॉल, जैसे कि ब्लूटूथ और वाई-फाई के लिए उपयोग किए जाने वाले IEEE 802.11 विनिर्देशों, 2.4 & nbsp; GHz ISM बैंड में माइक्रोवेव का भी उपयोग करें, हालांकि 802.11a 5 & nbsp; GHz रेंज में ISM बैंड और U-NII आवृत्तियों का उपयोग करता है।लाइसेंस प्राप्त लंबी दूरी (लगभग 25 & nbsp; किमी) वायरलेस इंटरनेट एक्सेस सेवाओं का उपयोग कई देशों में लगभग एक दशक से 3.5-4.0 & nbsp; GHz रेंज में किया गया है।एफसीसी हाल ही में{{when |date=August 2011}} ऐसे वाहक के लिए नक्काशीदार स्पेक्ट्रम जो यू.एस. में इस रेंज में सेवाओं की पेशकश करना चाहते हैं - 3.65 & nbsp; GHz पर जोर देने के साथ। देश भर में दर्जनों सेवा प्रदाता इस बैंड में काम करने के लिए एफसीसी से पहले से ही सुरक्षित या लाइसेंस प्राप्त कर रहे हैं। WIMAX सेवा प्रसाद जो 3.65 & nbsp; GHz बैंड पर किया जा सकता है, व्यवसाय ग्राहकों को कनेक्टिविटी के लिए एक और विकल्प देगा।
आईईईई 802.20 या एटीआईएस/एएनएसआई (ATIS/ANSI) एचसी-एसडीएमए (HC-SDMA) (जैसे आईबर्स्ट) जैसे मानकों के विनिर्देशों के आधार पर मोबाइल ब्रॉडबैंड तार रहित एक्सेस (एमबीडब्ल्यूए) प्रोटोकॉल गतिशीलता देने और मोबाइल फोन के समान प्रवेश विशेषताओं के निर्माण में 1.6 और 2.3 गीगाहर्ट्ज के बीच काम करते हैं। लेकिन बहुत अधिक वर्णक्रमीय दक्षता के साथ।<ref>{{cite web |title= IEEE 802.20: Mobile Broadband Wireless Access (MBWA) |work= Official web site |url= http://grouper.ieee.org/groups/802/20/ |access-date= August 20, 2011 }}</ref>


मेट्रोपॉलिटन एरिया नेटवर्क (MAN) प्रोटोकॉल, जैसे कि WIMAX (माइक्रोवेव एक्सेस के लिए दुनिया भर में इंटरऑपरेबिलिटी) IEEE 802.16 जैसे मानकों पर आधारित हैं, जो 2 और 11 & nbsp; GHz के बीच संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वाणिज्यिक कार्यान्वयन 2.3 & nbsp; GHz, 2.5 & nbsp; GHz; 3.5 & nbsp; GHz और 5.8 & nbsp; GHz रेंज में हैं।
कुछ मोबाइल फोन संचार, जैसे जीएसएम, अमेरिका और अन्य जगहों पर क्रमशः 1.8 और 1.9 गीगाहर्ट्ज के आसपास कम माइक्रोवेव/उच्च-यूएचएफ आवृत्तियों का उपयोग करते हैं। डीवीबी (DVB) एसएच (SH) और एसडीएमबी (SDMB) 1.452 से 1.492 गीगाहर्ट्ज़ का उपयोग करते हैं, जबकि यू.एस. (U.S.) में मालिकाना/असंगत उपग्रह रेडियो यह डार्स  (DARS) के लिए लगभग 2.3 GHz का उपयोग करता है।


IEEE 802.20 या ATIS/ANSI HC-SDMA (जैसे iburst) जैसे मानकों के विनिर्देशों के आधार पर मोबाइल ब्रॉडबैंड वायरलेस एक्सेस (MBWA) प्रोटोकॉल 1.6 और 2.3 & nbsp; GHz के बीच संचालित होता है, जो मोबाइल फोन के समान गतिशीलता और इन-बिल्डिंग पेनेट्रेशन विशेषताओं को देता है। बहुत अधिक वर्णक्रमीय दक्षता के साथ।<ref>{{cite web |title= IEEE 802.20: Mobile Broadband Wireless Access (MBWA) |work= Official web site |url= http://grouper.ieee.org/groups/802/20/ |access-date= August 20, 2011 }}</ref>
सूक्ष्म तरंग रेडियो का उपयोग प्रसारण और दूरसंचार प्रसारण में किया जाता है क्योंकि, उनकी छोटी तरंग दैर्ध्य के कारण, अत्यधिक दिशात्मक एंटेना छोटे होते हैं और इसलिए वे लंबी तरंग दैर्ध्य (कम आवृत्तियों) की तुलना में अधिक व्यावहारिक होंगे। सूक्ष्म तरंग वर्णक्रम में बाकी रेडियो वर्णक्रम की तुलना में अधिक बैंडविड्थ है; 300 मेगाहर्ट्ज से नीचे प्रयोग करने योग्य बैंडविड्थ 300 मेगाहर्ट्ज से कम है जबकि कई गीगाहर्ट्ज़ का उपयोग 300 मेगाहर्ट्ज से ऊपर किया जा सकता है। आमतौर पर, सूक्ष्म तरंग का उपयोग टेलीविजन समाचारों में एक विशेष रूप से सुसज्जित वैन से एक दूरस्थ स्थान से एक टेलीविजन स्टेशन तक एक संकेत प्रसारित करने के लिए किया जाता है। प्रसारण सहायक सेवा (बीएएस bas), रिमोट पिकअप यूनिट (आरपीयू RPU), और स्टूडियो/ ट्रांसमीटर लिंक (एसटीएल STL) देखें
कुछ मोबाइल फोन नेटवर्क, जैसे कि जीएसएम, क्रमशः 1.8 और 1.9 & nbsp; GHz में कम-माइक्रोवेव/उच्च-यूएचएफ आवृत्तियों का उपयोग करते हैं। DVB-SH और S-DMB 1.452 से 1.492 & nbsp; GHz का उपयोग करते हैं, जबकि U.S. में मालिकाना/असंगत उपग्रह रेडियो DARS के लिए लगभग 2.3 & nbsp; GHz का उपयोग करता है।


माइक्रोवेव रेडियो का उपयोग प्रसारण और दूरसंचार प्रसारण में किया जाता है, क्योंकि उनकी छोटी तरंग दैर्ध्य के कारण, अत्यधिक दिशात्मक एंटेना छोटे होते हैं और इसलिए वे लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य (कम आवृत्तियों) की तुलना में अधिक व्यावहारिक होते हैं। बाकी रेडियो स्पेक्ट्रम की तुलना में माइक्रोवेव स्पेक्ट्रम में अधिक बैंडविड्थ भी है; 300 & nbsp के नीचे उपयोग करने योग्य बैंडविड्थ; MHz 300 & nbsp से कम है; MHz जबकि कई GHz का उपयोग 300 & nbsp; mHz से ऊपर किया जा सकता है। आमतौर पर, माइक्रोवेव का उपयोग टेलीविजन समाचार में एक दूरस्थ स्थान से एक विशेष रूप से सुसज्जित वैन से टेलीविजन स्टेशन तक सिग्नल प्रसारित करने के लिए किया जाता है। प्रसारण सहायक सेवा (बीएएस), रिमोट पिकअप यूनिट (आरपीयू), और स्टूडियो/ट्रांसमीटर लिंक (एसटीएल) देखें।
अधिकांश उपग्रह संचार प्रणालियाँ सूक्ष्म तरंग वर्णक्रम के सी (C), एक्स (X), केऐ (Ka), या केयू (Ku) बैंड में काम करती हैं। ये आवृत्तियाँ बड़ी बैंडविड्थ की अनुमति देती हैं


अधिकांश उपग्रह संचार प्रणाली C, X, K में संचालित होती हैं<sub>a</sub>, या के।<sub>u</sub> माइक्रोवेव स्पेक्ट्रम के बैंड।ये आवृत्तियां भीड़ -भाड़ वाली यूएचएफ आवृत्तियों से बचने और ईएचएफ आवृत्तियों के वायुमंडलीय अवशोषण के नीचे रहने के दौरान बड़ी बैंडविड्थ की अनुमति देती हैं।सैटेलाइट टीवी या तो पारंपरिक बड़े डिश फिक्स्ड सैटेलाइट सर्विस या के के लिए सी बैंड में संचालित होता है<sub>u</sub> डायरेक्ट-ब्रॉडकास्ट सैटेलाइट के लिए बैंड।सैन्य संचार मुख्य रूप से x या k पर चलते हैं<sub>u</sub>-बैंड लिंक, के के साथ<sub>a</sub> बैंड का उपयोग मिलस्टार के लिए किया जा रहा है।
भीड़भाड़ वाले यूएचएफ आवृत्तियों से बचने और ईएचएफ आवृत्तियों के वायुमंडलीय अवशोषण से नीचे रहने के दौरान। सैटेलाइट टीवी या तो पारंपरिक बड़े डिश फिक्स्ड सैटेलाइट सर्विस के लिए सी बैंड में या डायरेक्ट-ब्रॉडकास्ट सैटेलाइट के लिए केयू बैंड में काम करता है। सैन्य संचार मुख्य रूप से X या Ku बैंड लिंक पर चलता है, जिसमें Ka बैंड का उपयोग मिलस्टार के लिए किया जाता है।


=== नेविगेशन ===
=== नेविगेशन ===
 
चीनी बेईडो सहित '''क्षेत्रीय नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम जीएनएसएस (GNSS)''', अमेरिकन '''वैश्विक स्थान-निर्धारण प्रणाली''' (1978 में पेश किया गया) और रूसी ग्लोनास ने लगभग 1.2 गीगाहर्ट्ज़ और 1.6 गीगाहर्ट्ज़ के बीच विभिन्न बैंडों में नेविगेशनल सिग्नल प्रसारित किए।
{{further|Satellite navigation|Navigation|}}
ग्लोबल नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम्स (जीएनएसएस), जिसमें चीनी बीडौ, अमेरिकन ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (1978 में पेश किया गया) और रूसी ग्लोनास ने लगभग 1.2 & nbsp; GHz और 1.6 & nbsp; GHz;


=== रडार ===
=== रडार ===
[[File:ASR-9 Radar Antenna.jpg|thumb|upright=1.4|एक ASR-9 हवाई अड्डे की निगरानी रडार की परवलयिक एंटीना (निचली घुमावदार सतह) जो एक हवाई अड्डे के आसपास के हवाई क्षेत्र में विमान का पता लगाने के लिए 2.7-2.9 & nbsp; GHz (S बैंड) माइक्रोवेव के एक संकीर्ण ऊर्ध्वाधर पंखे के आकार के बीम को विकीर्ण करती है।]]
[[File:ASR-9 Radar Antenna.jpg|thumb|upright=1.4|एक ASR-9 हवाई अड्डे की निगरानी रडार की परवलयिक एंटीना (निचली घुमावदार सतह) जो एक हवाई अड्डे के आसपास के हवाई क्षेत्र में विमान का पता लगाने के लिए 2.7-2.9 GHz (S बैंड) सूक्ष्म तरंग के एक संकीर्ण ऊर्ध्वाधर पंखे के आकार के किरण को विकीर्ण करती है।]]
{{main|Radar}}
'''रडार''' एक रेडियोस्थान निर्धारण (रेडियोलोकेशन) तकनीक है जिसमें एक ट्रांसमीटर द्वारा उत्सर्जित रेडियो तरंगों का एक पुंज किसी वस्तु से उछलता है और यह एक रिसीवर के पास लौटता है, यह वस्तु के स्थान, सीमा, गति और अन्य विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति दे रहा है। सूक्ष्म तरंग की छोटी तरंग दैर्ध्य वस्तुओं से मोटर वाहनों, जहाजों और विमानों के आकार के बड़े प्रतिबिंबों का कारण बनती है। इसके अलावा, इन तरंग दैर्ध्य पर, उच्च लाभ वाले एंटेना जैसे परवलयिक एंटेना वस्तुओं का सटीक पता लगाने के लिए आवश्यक संकीर्ण किरणविड्थ का उत्पादन करने के लिए आवश्यक होते हैं जो आसानी से छोटे होते हैं, यह उन्हें वस्तुओं को स्कैन करने के लिए तेजी से चालू करने की अनुमति दे रहा है। इसलिए, सूक्ष्म तरंग आवृत्तियां रडार में उपयोग की जाने वाली मुख्य आवृत्तियां हैं। सूक्ष्म तरंग '''रडार''' व्यापक रूप से हवाई यातायात नियंत्रण, मौसम पूर्वानुमान, जहाजों के नेविगेशन और गति सीमा प्रवर्तन जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है। लंबी दूरी के रडार कम सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों का उपयोग करते हैं क्योंकि बैंड के ऊपरी छोर पर वायुमंडलीय अवशोषण सीमा को सीमित करता है, लेकिन मिलीमीटर तरंगों का उपयोग छोटी दूरी के रडार जैसे कि टक्कर से बचाव प्रणाली के लिए किया जाता है।
रडार एक रेडियोलोकेशन तकनीक है जिसमें एक ट्रांसमीटर द्वारा उत्सर्जित रेडियो तरंगों का एक बीम एक ऑब्जेक्ट को उछाल देता है और एक रिसीवर पर लौटता है, जिससे ऑब्जेक्ट की अन्य विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए स्थान, सीमा, गति और अन्य विशेषताओं की अनुमति मिलती है। माइक्रोवेव की छोटी तरंग दैर्ध्य ऑब्जेक्ट्स से मोटर वाहनों, जहाजों और विमानों के आकार से बड़े प्रतिबिंब का कारण बनती हैं। इसके अलावा, इन तरंग दैर्ध्य पर, उच्च लाभ एंटेना जैसे परवलयिक एंटेना जो कि ऑब्जेक्ट्स को सही ढंग से खोजने के लिए आवश्यक संकीर्ण बीमविड्थ का उत्पादन करने के लिए आवश्यक हैं, आसानी से छोटे हैं, जिससे उन्हें तेजी से वस्तुओं के लिए स्कैन करने के लिए बदल दिया जा सकता है। इसलिए, माइक्रोवेव आवृत्तियों रडार में उपयोग की जाने वाली मुख्य आवृत्तियों हैं। माइक्रोवेव रडार का उपयोग व्यापक रूप से वायु यातायात नियंत्रण, मौसम पूर्वानुमान, जहाजों के नेविगेशन और गति सीमा प्रवर्तन जैसे अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। लंबी दूरी के रडार बैंड वायुमंडलीय अवशोषण के ऊपरी छोर पर रेंज को सीमित करने के बाद से निचले माइक्रोवेव आवृत्तियों का उपयोग करते हैं, लेकिन मिलीमीटर तरंगों का उपयोग शॉर्ट-रेंज रडार जैसे टकराव से बचने के लिए किया जाता है।


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  |image1=The Atacama Compact Array.jpg
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  |caption1= Some of the dish antennas of the [[Atacama Large Millimeter Array]] (ALMA) a radio telescope located in northern Chile. It receives microwaves in the [[millimeter wave]] range, 31 1000&nbsp;GHz.
  |caption1= [[अटाकामा लार्ज मिलिमीटर एरे]] (एएलएमए) के कुछ डिश एंटेना उत्तरी चिली में स्थित एक रेडियो टेलीस्कोप है। यह [[मिलीमीटर तरंग]] रेंज में सूक्ष्म तरंग (माइक्रोवेव) प्राप्त करता है, 31-1000&nbsp;GHz।
  |image2=BigBangNoise.jpg
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  |caption2=Maps of the [[cosmic microwave background radiation]] (CMBR), showing the improved resolution which has been achieved with better microwave radio telescopes}}
  |caption2=[[ब्रह्मांडीय सूक्ष्म तरंग (माइक्रोवेव) परिप्रेक्ष्य विकिरण]] (सीएमबीआर) के नक्शे, जो बेहतर प्रस्ताव दिखाते हैं जो बेहतर सूक्ष्म तरंग (माइक्रोवेव) रेडियो टेलीस्कोप के साथ हासिल किया गया है।}}
=== रेडियो खगोल विज्ञान ===
खगोलीय रेडियो स्रोतों द्वारा उत्सर्जित माइक्रोवेव; ग्रह, तारे, आकाशगंगाएँ और नीहारिकाएँ इनका अध्ययन '''रेडियो खगोल विज्ञान''' में बड़े डिश एंटेना के साथ किया जाता है जिन्हें रेडियो टेलीस्कोप कहा जाता है। स्वाभाविक रूप से होने वाले सूक्ष्म तरंग विकिरण प्राप्त करने के अलावा, सौर मंडल में ग्रहों से सूक्ष्म तरंग को उछालने के लिए सक्रिय रडार प्रयोगों में रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग किया गया है, चंद्रमा से दूरी निर्धारित करने के लिए या बादल कवर के माध्यम से शुक्र की अदृश्य सतह का नक्शा बनाने के लिए।


हाल ही में पूरा किया गया सूक्ष्म तरंग रेडियो टेलीस्कोप अटाकामा लार्ज मिलीमीटर एरे है, यह चिली में 5,000 मीटर (16,597 फीट) से अधिक ऊंचाई पर स्थित है, और यह ब्रह्मांड को मिलीमीटर और सबमिलीमीटर तरंग दैर्ध्य सीमा में देखता है। दुनिया की अब तक की सबसे बड़ी जमीन पर आधारित खगोल विज्ञान परियोजना, इसमें 66 से अधिक व्यंजन शामिल हैं और इसे यूरोप, उत्तरी अमेरिका, पूर्वी एशिया और चिली के अंतरराष्ट्रीय सहयोग से बनाया गया था।<ref>{{cite web|url=http://www.almaobservatory.org/en | title = ALMA website | access-date = 2011-09-21}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.eso.org/sci/facilities/alma/ | title = Welcome to ALMA! | access-date = 2011-05-25}}</ref>


=== रेडियो खगोल विज्ञान ===
सूक्ष्म तरंग रेडियो खगोल विज्ञान का एक प्रमुख हालिया फोकस 1964 में रेडियो खगोलविदों अर्नो पेनज़ियास और रॉबर्ट विल्सन द्वारा खोजे गए ब्रह्मांडीय सूक्ष्म तरंग पृष्ठभूमि विकिरण (सीएमबीआर-CMBR) का मानचित्रण कर रहा है। यह मंद पृष्ठभूमि विकिरण, जो ब्रह्मांड को भरता है और लगभग सभी दिशाओं में समान है, बिग बैंग से "'''[[अवशेष विकिरण]]'''" है, और यह प्रारंभिक ब्रह्मांड की स्थितियों के बारे में जानकारी के कुछ स्रोतों में से एक है। ब्रह्मांड के विस्तार और इस प्रकार शीतलन के कारण, मूल रूप से उच्च ऊर्जा विकिरण को रेडियो वर्णक्रम के सूक्ष्म तरंग क्षेत्र में स्थानांतरित कर दिया गया है। पर्याप्त रूप से संवेदनशील रेडियो टेलीस्कोप सीएमबीआर को एक बेहोश संकेत के रूप में पहचान सकते हैं जो किसी तारे, आकाशगंगा या अन्य वस्तु से संबंधित नहीं है।<ref name="Wright">
{{main|radio astronomy}}
खगोलीय रेडियो स्रोतों द्वारा उत्सर्जित माइक्रोवेव;रेडियो टेलीस्कोप्स नामक बड़े डिश एंटेना के साथ रेडियो खगोल विज्ञान में ग्रहों, सितारों, आकाशगंगाओं और नेबुलों का अध्ययन किया जाता है।स्वाभाविक रूप से होने वाले माइक्रोवेव विकिरण को प्राप्त करने के अलावा, रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग सक्रिय रडार प्रयोगों में सौर प्रणाली में ग्रहों से माइक्रोवेव को उछालने के लिए किया गया है, चंद्रमा से दूरी निर्धारित करने के लिए या क्लाउड कवर के माध्यम से शुक्र की अदृश्य सतह को मैप करने के लिए।
 
हाल ही में पूरा किया गया माइक्रोवेव रेडियो टेलीस्कोप अटाकामा लार्ज मिलीमीटर सरणी है, जो चिली में 5,000 मीटर (16,597 & nbsp; फीट) की ऊंचाई पर स्थित है, जो कि मिलीमीटर और सबमिलिमेट्रे वेवलेंथ रेंज में ब्रह्मांड का अवलोकन करता है।दुनिया की सबसे बड़ी जमीन-आधारित खगोल विज्ञान परियोजना आज तक, इसमें 66 से अधिक व्यंजन शामिल हैं और इसे यूरोप, उत्तरी अमेरिका, पूर्वी एशिया और चिली द्वारा एक अंतरराष्ट्रीय सहयोग में बनाया गया था।<ref>{{cite web|url=http://www.almaobservatory.org/en | title = ALMA website | access-date = 2011-09-21}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.eso.org/sci/facilities/alma/ | title = Welcome to ALMA! | access-date = 2011-05-25}}</ref>
माइक्रोवेव रेडियो एस्ट्रोनॉमी का एक प्रमुख फोकस 1964 में रेडियो खगोलविदों अर्नो पेनज़ियास और रॉबर्ट विल्सन द्वारा खोजे गए कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन (CMBR) की मैपिंग कर रहा है।यह बेहोश पृष्ठभूमि विकिरण, जो ब्रह्मांड को भरता है और लगभग सभी दिशाओं में समान है, बिग बैंग से अवशेष विकिरण है, और प्रारंभिक ब्रह्मांड में स्थितियों के बारे में जानकारी के कुछ स्रोतों में से एक है।विस्तार और इस प्रकार ब्रह्मांड के ठंडा होने के कारण, मूल रूप से उच्च-ऊर्जा विकिरण को रेडियो स्पेक्ट्रम के माइक्रोवेव क्षेत्र में स्थानांतरित कर दिया गया है।पर्याप्त रूप से संवेदनशील रेडियो दूरबीन CMBR को एक बेहोश संकेत के रूप में पता लगा सकते हैं जो किसी भी स्टार, आकाशगंगा या अन्य वस्तु से जुड़ा नहीं है।<ref name="Wright">
{{cite book|last=Wright|first=E.L.|date=2004|chapter=Theoretical Overview of Cosmic Microwave Background Anisotropy|editor=W. L. Freedman|title=Measuring and Modeling the Universe|series=Carnegie Observatories Astrophysics Series|publisher=[[Cambridge University Press]]|page=291|isbn=978-0-521-75576-4|arxiv=astro-ph/0305591 |bibcode=2004mmu..symp..291W}}</ref>
{{cite book|last=Wright|first=E.L.|date=2004|chapter=Theoretical Overview of Cosmic Microwave Background Anisotropy|editor=W. L. Freedman|title=Measuring and Modeling the Universe|series=Carnegie Observatories Astrophysics Series|publisher=[[Cambridge University Press]]|page=291|isbn=978-0-521-75576-4|arxiv=astro-ph/0305591 |bibcode=2004mmu..symp..291W}}</ref>


=== हीटिंग और पावर एप्लिकेशन ===
=== हीटिंग और पावर एप्लिकेशन ===
[[File:Electrodomésticos de línea blanca 18.JPG|thumb|एक रसोई काउंटर पर छोटे माइक्रोवेव ओवन]]
[[File:Electrodomésticos de línea blanca 18.JPG|thumb|एक रसोई काउंटर पर छोटे सूक्ष्म तरंग ओवन]]
[[File:Microwave tunnel closeup.jpg|thumb|औद्योगिक प्रक्रियाओं में हीटिंग के लिए माइक्रोवेव का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।एक्सट्रूज़न से पहले प्लास्टिक की छड़ को नरम करने के लिए एक माइक्रोवेव टनल ओवन।]]
[[File:Microwave tunnel closeup.jpg|thumb|औद्योगिक प्रक्रियाओं में हीटिंग के लिए सूक्ष्म तरंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एक्सट्रूज़न से पहले प्लास्टिक की छड़ को नरम करने के लिए एक सूक्ष्म तरंग टनल ओवन।]]
एक माइक्रोवेव ओवन एक आवृत्ति पर माइक्रोवेव विकिरण से गुजरता है{{convert|2.45|GHz|cm|abbr=on|sigfig=2}}भोजन के माध्यम से, पानी में ऊर्जा के अवशोषण द्वारा मुख्य रूप से ढांकता हुआ हीटिंग का कारण बनता है। कम खर्चीले गुहा मैग्नेट्रॉन के विकास के बाद, 1970 के दशक के उत्तरार्ध में पश्चिमी देशों में माइक्रोवेव ओवन आम रसोई के उपकरण बन गए। तरल अवस्था में पानी में कई आणविक इंटरैक्शन होते हैं जो अवशोषण शिखर को व्यापक बनाते हैं। वाष्प चरण में, पृथक पानी के अणु लगभग 22 & nbsp; GHz पर अवशोषित होते हैं, माइक्रोवेव ओवन की आवृत्ति का लगभग दस गुना।
एक सूक्ष्म तरंग ओवन भोजन के माध्यम से 2.45 गीगाहर्ट्ज (12 सेमी) की आवृत्ति पर सूक्ष्म तरंग विकिरण पारित करता है, यह मुख्य रूप से पानी में ऊर्जा के अवशोषण द्वारा ढांकता हुआ ताप पैदा कर रहा है। 1970 के दशक के अंत में पश्चिमी देशों में सूक्ष्म तरंग ओवन आम रसोई के उपकरण बन गए, यह कम खर्चीले कैविटी मैग्नेट्रोन के विकास का अनुसरण कर रहा है। तरल अवस्था में पानी में कई आणविक अंतःक्रियाएं होती हैं जो अवशोषण शिखर को चौड़ा करता है। वाष्प चरण में, पृथक पानी के अणु सूक्ष्म तरंग ओवन की आवृत्ति का लगभग दस गुना लगभग 22 गीगाहर्ट्ज़ पर अवशोषित करते हैं।


माइक्रोवेव हीटिंग का उपयोग उत्पादों को सुखाने और ठीक करने के लिए औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है।
'''सूक्ष्म तरंग हीटिंग''' का उपयोग औद्योगिक प्रक्रियाओं में उत्पादों को सुखाने और इलाज के लिए किया जाता है।


कई अर्धचालक प्रसंस्करण तकनीकें प्रतिक्रियाशील आयन नक़्क़ाशी और प्लाज्मा-संवर्धित रासायनिक वाष्प जमाव (PECVD) जैसे उद्देश्यों के लिए प्लाज्मा उत्पन्न करने के लिए माइक्रोवेव का उपयोग करती हैं।
कई अर्धचालक प्रसंस्करण तकनीकें प्रतिक्रियाशील आयन नक़्क़ाशी और प्लाज्मा वर्धित रासायनिक वाष्प जमाव (PECVD) जैसे उद्देश्यों के लिए प्लाज्मा उत्पन्न करने के लिए सूक्ष्म तरंग का उपयोग करती हैं।


माइक्रोवेव का उपयोग तारकीय और टोकामक#रेडियो-फ्रीक्वेंसी हीटिंग में किया जाता है। टोकामक प्रायोगिक फ्यूजन रिएक्टरों को गैस को एक प्लाज्मा में तोड़ने में मदद करने के लिए, और इसे बहुत उच्च तापमान तक गर्म करें। आवृत्ति को चुंबकीय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों के साइक्लोट्रॉन अनुनाद के लिए ट्यून किया जाता है, 2-200 & nbsp; GHz के बीच कहीं भी, इसलिए इसे अक्सर इलेक्ट्रॉन साइक्लोट्रॉन रेजोनेंस हीटिंग (ECRH) के रूप में संदर्भित किया जाता है। आगामी ITER थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर<ref>{{cite web |url=http://www.iter.org/default.aspx |title=The way to new energy |publisher=ITER |date=2011-11-04 |access-date=2011-11-08}}</ref> 20 & nbsp; 170 & nbsp; GHz माइक्रोवेव का उपयोग करेगा।
गैस को प्लाज्मा में तोड़ने में मदद करने के लिए तारकीय और टोकामक प्रायोगिक संलयन रिएक्टरों में सूक्ष्म तरंग का उपयोग किया जाता है, और इसे बहुत अधिक तापमान पर गर्म करें। आवृत्ति को 2-200 GHz के बीच कहीं भी चुंबकीय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों के द्विताणुत्वर (साइक्लोट्रॉन) प्रतिध्वनि के लिए ट्यून किया जाता है, इसलिए इसे अक्सर [[इलेक्ट्रॉन]] द्विताणुत्वर ([[साइक्लोट्रॉन]]), [[अनुनाद ताप]] (ईसीआरएच ECRH) के रूप में जाना जाता है। आगामी आईटीईआर (IETER) [[तापनाभिकीय रिऐक्टर]]<ref>{{cite web |url=http://www.iter.org/default.aspx |title=The way to new energy |publisher=ITER |date=2011-11-04 |access-date=2011-11-08}}</ref> 170 गीगाहर्ट्ज सूक्ष्म तरंग के 20 मेगावाट तक का उपयोग करेगा।


माइक्रोवेव का उपयोग लंबी दूरी पर बिजली प्रसारित करने के लिए किया जा सकता है, और विश्व युद्ध के बाद 2 अनुसंधान संभावनाओं की जांच के लिए किया गया था।नासा ने 1970 के दशक और 1980 के दशक की शुरुआत में बड़े सौर सरणियों के साथ सौर ऊर्जा उपग्रह (एसपीएस) प्रणालियों का उपयोग करने की संभावनाओं पर शोध करने के लिए काम किया, जो माइक्रोवेव के माध्यम से पृथ्वी की सतह तक पावर को किराए पर लेगा।
सूक्ष्म तरंग का उपयोग लंबी दूरी पर बिजली संचारित करने के लिए किया जा सकता है, और द्वितीय विश्व युद्ध के बाद संभावनाओं की जांच के लिए शोध किया गया था। नासा ने 1970 और 1980 के दशक की शुरुआत में बड़े सौर सरणियों के साथ सौर ऊर्जा उपग्रह (एसपीएस SPS) सिस्टम का उपयोग करने की संभावनाओं पर शोध करने के लिए काम किया। जो कि सूक्ष्म तरंग के माध्यम से पृथ्वी की सतह तक बिजली पहुंचाएगा।


कम-से-घातक हथियार मौजूद है जो मानव त्वचा की एक पतली परत को एक असहनीय तापमान तक गर्म करने के लिए मिलीमीटर तरंगों का उपयोग करता है ताकि लक्षित व्यक्ति को दूर ले जाया जा सके।95 & nbsp का एक दो-सेकंड का फट; GHz केंद्रित बीम त्वचा को एक तापमान तक गर्म करता है {{convert|54|C|F}} की गहराई पर {{convert|0.4|mm|in|frac=64}}।संयुक्त राज्य वायु सेना और मरीन वर्तमान में निश्चित प्रतिष्ठानों में इस प्रकार के सक्रिय इनकार प्रणाली का उपयोग कर रहे हैं<!-- can someone confirm this? -->.<ref>[https://web.archive.org/web/20070128014922/http://www.raytheon.com/products/stellent/groups/public/documents/content/cms04_017939.pdf Silent Guardian Protection System. Less-than-Lethal Directed Energy Protection]. raytheon.com</ref>
कम घातक हथियार मौजूद हैं जो मानव त्वचा की एक पतली परत को असहनीय तापमान तक गर्म करने के लिए मिलीमीटर तरंगों का उपयोग करते हैं ताकि लक्षित व्यक्ति को दूर ले जाया जा सके। 95 गीगाहर्ट्ज़ फ़ोकस किरण का दो सेकंड का विस्फोट त्वचा को 0.4 मिलीमीटर (1/64 इंच) की गहराई पर 54 डिग्री सेल्सियस (129 डिग्री फ़ारेनहाइट) के तापमान तक गर्म करता है। संयुक्त राज्य वायु सेना और मरीन वर्तमान में निश्चित प्रतिष्ठानों में इस प्रकार की सक्रिय इनकार प्रणाली का उपयोग कर रहे हैं।<ref>[https://web.archive.org/web/20070128014922/http://www.raytheon.com/products/stellent/groups/public/documents/content/cms04_017939.pdf Silent Guardian Protection System. Less-than-Lethal Directed Energy Protection]. raytheon.com</ref>


=== [[स्पेक्ट्रोस्कोपी|'''स्पेक्ट्रोस्कोपी''']] ===


=== स्पेक्ट्रोस्कोपी ===
सूक्ष्म तरंग विकिरण का उपयोग इलेक्ट्रॉन अनुचुंबकीय अनुनाद (ईपीआर या ईएसआर) [[स्पेक्ट्रोस्कोपी]] (किरणों के वर्ण-क्रम को मापने की विद्या) में किया जाता है, यह आमतौर पर एक्स-बैंड क्षेत्र (~ 9 गीगाहर्ट्ज) में 0.3 टी के चुंबकीय क्षेत्रों के संयोजन के साथ होता है। यह तकनीक रासायनिक प्रणालियों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के बारे में जानकारी प्रदान करती है, जैसे मुक्त कण या संक्रमण धातु आयन जैसे Cu II, सूक्ष्म तरंग विकिरण का उपयोग घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी करने के लिए भी किया जाता है और इसे इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री के साथ जोड़ा जा सकता है जैसे कि सूक्ष्म तरंग वर्धित विद्युत रसायन।


माइक्रोवेव विकिरण का उपयोग इलेक्ट्रॉन पैरामैग्नेटिक रेजोनेंस (ईपीआर या ईएसआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी में किया जाता है, आमतौर पर एक्स-बैंड क्षेत्र (~ 9 & nbsp; गीगाहत) में आमतौर पर 0.3 टी के चुंबकीय क्षेत्रों के साथ संयोजन में। यह तकनीक रासायनिक प्रणालियों में अप्रकाशित इलेक्ट्रॉनों की जानकारी प्रदान करती है, जैसेमुक्त कट्टरपंथी या संक्रमण धातु आयनों जैसे कि Cu (II) के रूप में।माइक्रोवेव विकिरण का उपयोग घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी करने के लिए भी किया जाता है और इसे इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री के साथ जोड़ा जा सकता है जैसे कि माइक्रोवेव एन्हांस्ड इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री में।
== सूक्ष्म तरंग आवृत्ति बैंड ==
 
[[सूक्ष्म तरंग वर्णक्रम]] में आवृत्तियों के बैंड अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट किए जाते हैं। दुर्भाग्य से, कई असंगत बैंड पदनाम प्रणालियां हैं, और यहां तक ​​कि एक प्रणाली के भीतर भी कुछ अक्षरों के अनुरूप आवृत्ति सीमा अलग-अलग अनुप्रयोग क्षेत्रों के बीच कुछ भिन्न होती है।<ref name="Microwaves101">{{cite encyclopedia
== माइक्रोवेव आवृत्ति बैंड ==
माइक्रोवेव स्पेक्ट्रम में आवृत्तियों के बैंड अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट किए गए हैं।दुर्भाग्य से, कई असंगत बैंड पदनाम प्रणाली हैं, और यहां तक कि एक प्रणाली के भीतर भी कुछ अक्षरों के अनुरूप आवृत्ति रेंज अलग -अलग अनुप्रयोग क्षेत्रों के बीच कुछ भिन्न होती हैं।<ref name="Microwaves101">{{cite encyclopedia
   | title = Frequency Letter bands
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   | encyclopedia = Microwave Encyclopedia
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  | url    = https://books.google.com/books?id=fNJLcL1LBpEC&q=Microwave+letter+bands&pg=SL9-PA9
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  | isbn  = 978-1420006711
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  }}</ref> पत्र प्रणाली ने विश्व युद्ध 2 में अपनी उत्पत्ति रडार सेटों में इस्तेमाल किए गए बैंड के एक शीर्ष गुप्त अमेरिकी वर्गीकरण में की थी;यह सबसे पुराने पत्र प्रणाली, IEEE रडार बैंड की उत्पत्ति है।ग्रेट ब्रिटेन (RSGB) के रेडियो सोसाइटी द्वारा माइक्रोवेव फ़्रीक्वेंसी बैंड पदनामों का एक सेट नीचे सारणीबद्ध है:
  }}</ref> राडार सेटों में प्रयुक्त बैंडों के एक शीर्ष गुप्त यू.एस. वर्गीकरण में पत्र प्रणाली की उत्पत्ति द्वितीय विश्व युद्ध में हुई थी; यह सबसे पुरानी पत्र प्रणाली, आईईईई रडार बैंड की उत्पत्ति है। ग्रेट ब्रिटेन की रेडियो सोसायटी (आरएसजीबी) द्वारा सूक्ष्म तरंग [[आवृत्ति]] बैंड पदनामों का एक सेट नीचे सारणीबद्ध है:
{{MWband}}
{| class="wikitable nowrap"
{| class="wikitable nowrap"
|+ Microwave frequency bands
|+ सूक्ष्म तरंग आवृत्ति बैंड
! Designation !! Frequency range !! Wavelength range !! Typical uses
! पद !! आवृति सीमा !! तरंग दैर्ध्य सीमा !! विशिष्ट उपयोग
|-
|-
| [[L band]] || 1 to 2&nbsp;GHz || 15&nbsp;cm to 30&nbsp;cm
| [[L band|L बैंड]] || 1 to 2 GHz || 15 cm to 30 cm
|style="white-space:normal;"| military telemetry, GPS, mobile phones (GSM), amateur radio
|style="white-space:normal;"| सैन्य टेलीमेट्री, जीपीएस (GPS), मोबाइल फोन (जीएसएम GSM), रेडियो
|-
|-
| [[S band]] || 2 to 4&nbsp;GHz || 7.5&nbsp;cm to 15&nbsp;cm
| [[S band|S बैंड]] || 2 to 4 GHz || 7.5 cm to 15 cm
|style="white-space:normal;"| weather radar, surface ship radar, some communications satellites, microwave ovens, microwave devices/communications, radio astronomy, mobile phones, wireless LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS, amateur radio
|style="white-space:normal;"| मौसम रडार, सतह जहाज रडार, कुछ संचार उपग्रह, सूक्ष्म तरंग ओवन, सूक्ष्म तरंग उपकरण/संचार, रेडियो खगोल विज्ञान, मोबाइल फोन, तार रहित लैन, ब्लूटूथ, ज़िगबी (GIGBI), जीपीएस, शौकिया रेडियो
|-
|-
| [[C band (IEEE)|C band]] || 4 to 8&nbsp;GHz || 3.75&nbsp;cm to 7.5&nbsp;cm
| [[C band (IEEE)|C बैंड]] || 4 to 8 GHz || 3.75 cm to 7.5 cm
|style="white-space:normal;"| long-distance radio telecommunications
|style="white-space:normal;"| लंबी दूरी की रेडियो दूरसंचार
|-
|-
| [[X band]] || 8 to 12&nbsp;GHz || 25&nbsp;mm to 37.5&nbsp;mm
| [[C band (IEEE)|X बैंड]]|| 8 to 12 GHz || 25 mm to 37.5 mm
|style="white-space:normal;"| satellite communications, radar, terrestrial broadband, space communications, amateur radio, molecular rotational spectroscopy
|style="white-space:normal;"| उपग्रह संचार, रडार, स्थलीय ब्रॉडबैंड, अंतरिक्ष संचार, रेडियो, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी
|-
|-
| [[Ku band|K<sub>u</sub> band]] || 12 to 18&nbsp;GHz || 16.7&nbsp;mm to 25&nbsp;mm
| [[C band (IEEE)|KU बैंड]]|| 12 to 18 GHz || 16.7 mm to 25 mm
|style="white-space:normal;"| satellite communications, molecular rotational spectroscopy
|style="white-space:normal;"| उपग्रह संचार, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी
|-
|-
| [[K band (IEEE)|K band]] || 18 to 26.5&nbsp;GHz || 11.3&nbsp;mm to 16.7&nbsp;mm
| [[C band (IEEE)|K बैंड]] || 18 to 26.5 GHz || 11.3 mm to 16.7 mm
|style="white-space:normal;"| radar, satellite communications, astronomical observations, automotive radar, molecular rotational spectroscopy
|style="white-space:normal;"| रडार, उपग्रह संचार, खगोलीय अवलोकन, ऑटोमोटिव रडार, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी
|-
|-
| [[Ka band|K<sub>a</sub> band]] || 26.5 to 40&nbsp;GHz || 5.0&nbsp;mm to 11.3&nbsp;mm
| [[C band (IEEE)|KA बैंड]]|| 26.5 to 40 GHz || 5.0 mm to 11.3 mm
|style="white-space:normal;"| satellite communications, molecular rotational spectroscopy
|style="white-space:normal;"| उपग्रह संचार, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी
|-
|-
| [[Q band]] || 33 to 50&nbsp;GHz || 6.0&nbsp;mm to 9.0&nbsp;mm
| [[C band (IEEE)|Q बैंड]]|| 33 to 50 GHz || 6.0 mm to 9.0 mm
|style="white-space:normal;"| satellite communications, terrestrial microwave communications, radio astronomy, automotive radar, molecular rotational spectroscopy
|style="white-space:normal;"| उपग्रह संचार, स्थलीय सूक्ष्म तरंग संचार, रेडियो खगोल विज्ञान, मोटर वाहन रडार, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी
|-
|-
| [[U band]] || 40 to 60&nbsp;GHz || 5.0&nbsp;mm to 7.5&nbsp;mm
| [[C band (IEEE)|U बैंड]]|| 40 to 60 GHz || 5.0 mm to 7.5 mm
|style="white-space:normal;"|
|style="white-space:normal;"|
|-
|-
| [[V band]] || 50 to 75&nbsp;GHz || 4.0&nbsp;mm to 6.0&nbsp;mm
| [[C band (IEEE)|V बैंड]]|| 50 to 75 GHz || 4.0 mm to 6.0 mm
|style="white-space:normal;"| millimeter wave radar research, molecular rotational spectroscopy and other kinds of scientific research
|style="white-space:normal;"| मिलीमीटर तरंग रडार अनुसंधान, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी और अन्य प्रकार के वैज्ञानिक अनुसंधान
|-
|-
| [[W band]] || 75 to 110&nbsp;GHz || 2.7&nbsp;mm to 4.0&nbsp;mm
| [[C band (IEEE)|W बैंड]]|| 75 to 110 GHz || 2.7 mm to 4.0 mm
|style="white-space:normal;"| satellite communications, millimeter-wave radar research, military radar targeting and tracking applications, and some non-military applications, automotive radar
|style="white-space:normal;"| उपग्रह संचार, मिलीमीटर-लहर रडार अनुसंधान, सैन्य रडार लक्ष्यीकरण और ट्रैकिंग अनुप्रयोग, और कुछ गैर-सैन्य अनुप्रयोग, ऑटोमोटिव रडार
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| [[F band (waveguide)|F band]] || 90 to 140&nbsp;GHz || 2.1&nbsp;mm to 3.3&nbsp;mm
| [[C band (IEEE)|F बैंड]]|| 90 to 140 GHz || 2.1 mm to 3.3 mm
|style="white-space:normal;"| SHF transmissions: Radio astronomy, microwave devices/communications, wireless LAN, most modern radars, communications satellites, satellite television broadcasting, [[Direct broadcast satellite|DBS]], amateur radio
|style="white-space:normal;"| एसएचएफ प्रसारण: रेडियो खगोल विज्ञान, सूक्ष्म तरंग उपकरण / संचार, तार रहित लैन (LAN), सबसे आधुनिक रडार, संचार उपग्रह, उपग्रह टेलीविजन प्रसारण, डीबीएस (DBS), शौकिया रेडियो
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| [[D band (waveguide)|D band]] || 110 to 170&nbsp;GHz || 1.8&nbsp;mm to 2.7&nbsp;mm
| [[D band (waveguide)|D बैंड]] || 110 to 170 GHz || 1.8 mm to 2.7 mm
|style="white-space:normal;"| EHF transmissions: Radio astronomy, high-frequency microwave radio relay, microwave remote sensing, amateur radio, directed-energy weapon, millimeter wave scanner
|style="white-space:normal;"| ईएचएफ प्रसारण: रेडियो खगोल विज्ञान, उच्च आवृत्ति सूक्ष्म तरंग रेडियो रिले, सूक्ष्म तरंग रिमोट सेंसिंग, शौकिया रेडियो, निर्देशित-ऊर्जा हथियार, मिलीमीटर तरंग स्कैनर
|}
|}
अन्य परिभाषाएँ मौजूद हैं।<ref>See {{cite web |url=http://www.radioing.com/eengineer/bands.html |title=eEngineer – Radio Frequency Band Designations |publisher=Radioing.com |access-date=2011-11-08 }}, {{cite web |author=PC Mojo – Webs with MOJO from Cave Creek, AZ |url=http://www.microwaves101.com/encyclopedia/letterbands.cfm |title=Frequency Letter bands – Microwave Encyclopedia |publisher=Microwaves101.com |date=2008-04-25 |access-date=2011-11-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140714171156/http://www.microwaves101.com/ENCYCLOPEDIA/letterbands.cfm |archive-date=2014-07-14 |url-status=dead }}, [http://www.jneuhaus.com/fccindex/letter.html Letter Designations of Microwave Bands].</ref>
अन्य परिभाषाएँ मौजूद हैं।<ref>See {{cite web |url=http://www.radioing.com/eengineer/bands.html |title=eEngineer – Radio Frequency Band Designations |publisher=Radioing.com |access-date=2011-11-08 }}, {{cite web |author=PC Mojo – Webs with MOJO from Cave Creek, AZ |url=http://www.microwaves101.com/encyclopedia/letterbands.cfm |title=Frequency Letter bands – Microwave Encyclopedia |publisher=Microwaves101.com |date=2008-04-25 |access-date=2011-11-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140714171156/http://www.microwaves101.com/ENCYCLOPEDIA/letterbands.cfm |archive-date=2014-07-14 |url-status=dead }}, [http://www.jneuhaus.com/fccindex/letter.html Letter Designations of Microwave Bands].</ref>
पी बैंड शब्द का उपयोग कभी -कभी एल बैंड के नीचे यूएचएफ आवृत्तियों के लिए किया जाता है, लेकिन अब आईईईई एसटीडी 521 प्रति अप्रचलित है।


जब विश्व युद्ध 2 के दौरान K बैंड में पहली बार रडार विकसित किए गए थे, तो यह ज्ञात नहीं था कि पास में एक अवशोषण बैंड (वायुमंडल में जल वाष्प और ऑक्सीजन के कारण) था।इस समस्या से बचने के लिए, मूल K बैंड को एक निचले बैंड, k में विभाजित किया गया था<sub>u</sub>, और ऊपरी बैंड, के<sub>a</sub>.<ref name="test">Skolnik, Merrill I. (2001) ''Introduction to Radar Systems'', Third Ed., p. 522, McGraw Hill. [https://archive.org/details/IntroductionToRadarSystems 1962 Edition full text]</ref>
पी बैंड (P Band) शब्द का प्रयोग कभी-कभी एल बैंड के नीचे यूएचएफ (UHF) आवृत्तियों के लिए किया जाता है लेकिन अब यह प्रति आईईईई स्था. 521 अप्रचलित है।


जब द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान के बैंड में पहली बार रडार विकसित किए गए थे, यह ज्ञात नहीं था कि पास में एक अवशोषण बैंड था (वायुमंडल में जल वाष्प और ऑक्सीजन के कारण)। इस समस्या से बचने के लिए, मूल K बैंड को निचले Ku बैंड और ऊपरी Ka बैंड में विभाजित किया गया था.<ref name="test">Skolnik, Merrill I. (2001) ''Introduction to Radar Systems'', Third Ed., p. 522, McGraw Hill. [https://archive.org/details/IntroductionToRadarSystems 1962 Edition full text]</ref>


== माइक्रोवेव आवृत्ति माप ==
== सूक्ष्म तरंग आवृत्ति माप ==


[[File:Ondamtr.JPG|thumb|upright=0.75|के में मापने के लिए अवशोषण वेवमीटर<sub>u</sub> बैंड।]]
[[File:Ondamtr.JPG|thumb|upright=0.75|के में मापने के लिए अवशोषण वेवमीटर<sub>u</sub> बैंड।]]
माइक्रोवेव आवृत्ति को इलेक्ट्रॉनिक या यांत्रिक तकनीकों द्वारा मापा जा सकता है।
सूक्ष्म तरंग आवृत्ति को इलेक्ट्रॉनिक या यांत्रिक तकनीकों द्वारा मापा जा सकता है।
 
'''आवृत्ति काउंटर''' या उच्च '''आवृत्ति हेटेरोडाइन तंत्र''' का उपयोग किया जा सकता है। यहां अज्ञात आवृत्ति की तुलना कम आवृत्ति जनरेटर, सुसंगत जनरेटर और मिक्सर के उपयोग से ज्ञात कम आवृत्ति के सुसंगत से की जाती है।
 
माप की सटीकता संदर्भ स्रोत की सटीकता और स्थिरता द्वारा सीमित है।


आवृत्ति काउंटरों या उच्च आवृत्ति हेटेरोडाइन सिस्टम का उपयोग किया जा सकता है। यहां अज्ञात आवृत्ति की तुलना कम-आवृत्ति जनरेटर, एक हार्मोनिक जनरेटर और एक मिक्सर के उपयोग से एक ज्ञात कम आवृत्ति के हार्मोनिक्स के साथ की जाती है। माप की सटीकता संदर्भ स्रोत की सटीकता और स्थिरता द्वारा सीमित है।
यांत्रिक विधियों के लिए एक ट्यून करने योग्य गुंजयमान यंत्र की आवश्यकता होती है जैसे अवशोषण तरंगमापी, जिसका भौतिक आयाम और आवृत्ति के बीच एक ज्ञात संबंध है।


यांत्रिक तरीकों को एक ट्यून करने योग्य गुंजयमानक की आवश्यकता होती है जैसे कि एक अवशोषण वेवमीटर, जिसका भौतिक आयाम और आवृत्ति के बीच एक ज्ञात संबंध है।
एक प्रयोगशाला सेटिंग में, लेचर लाइनों का उपयोग समानांतर तारों से बनी हस्तांतरण लाइन पर तरंग दैर्ध्य को सीधे मापने के लिए किया जा सकता है, फिर आवृत्ति की गणना की जा सकती है। तरंगदैर्घ्य को सीधे मापने के लिए एक स्लॉटेड वेवगाइड या स्लॉटेड समाक्षीय लाइन का उपयोग करना एक समान तकनीक है। इन उपकरणों में एक अनुदैर्ध्य स्लॉट के माध्यम से लाइन में पेश की गई एक जांच होती है ताकि जांच लाइन के ऊपर और नीचे यात्रा करने के लिए स्वतंत्र हो। स्लॉटेड लाइनें मुख्य रूप से लाइन पर वोल्टेज स्टैंडिंग वेव अनुपात की माप के लिए अभिप्रेत हैं। हालाँकि, बशर्ते एक स्थायी लहर मौजूद हो, उनका उपयोग नोड्स के बीच की दूरी को मापने के लिए भी किया जा सकता है, जो आधी तरंग दैर्ध्य के बराबर है। इस पद्धति की सटीकता नोडल स्थानों के निर्धारण द्वारा सीमित है।


एक प्रयोगशाला सेटिंग में, लेचर लाइनों का उपयोग सीधे तरंग दैर्ध्य को समानांतर तारों से बनी एक ट्रांसमिशन लाइन पर मापने के लिए किया जा सकता है, फिर आवृत्ति की गणना की जा सकती है। एक समान तकनीक एक स्लेटेड वेवगाइड या स्लेटेड समाक्षीय रेखा का उपयोग करना है जो सीधे तरंग दैर्ध्य को मापता है। इन उपकरणों में एक अनुदैर्ध्य स्लॉट के माध्यम से लाइन में पेश की गई जांच शामिल है ताकि जांच लाइन के ऊपर और नीचे यात्रा करने के लिए स्वतंत्र हो। स्लॉटेड लाइनें मुख्य रूप से लाइन पर वोल्टेज स्टैंडिंग वेव अनुपात के माप के लिए अभिप्रेत हैं। हालांकि, बशर्ते कि एक स्थायी लहर मौजूद हो, उनका उपयोग नोड्स के बीच की दूरी को मापने के लिए भी किया जा सकता है, जो आधे तरंग दैर्ध्य के बराबर है। इस पद्धति की सटीकता नोडल स्थानों के निर्धारण से सीमित है।
== स्वास्थ्य पर प्रभाव ==
सूक्ष्म तरंग गैर-आयनीकरण विकिरण हैं, जिसका अर्थ है कि सूक्ष्म तरंग फोटॉन में अणुओं को आयनित करने या रासायनिक बंधनों को तोड़ने या डीएनए (DNA) को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है, जैसे कि आयनकारी विकिरण जैसे कि एक्स रे या पराबैंगनी कर सकते हैं।<ref name="HyperPhysics Radiation Interaction">{{cite web |last1=Nave |first1=Rod |title=Interaction of Radiation with Matter |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mod3.html |website=HyperPhysics |access-date=20 October 2014}}</ref> शब्द "[[विकिरण]]" एक स्रोत से निकलने वाली ऊर्जा को संदर्भित करता है न कि रेडियोधर्मिता को। सूक्ष्म तरंग के अवशोषण का मुख्य प्रभाव सामग्री को गर्म करना है; विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ध्रुवीय अणुओं को कंपन करने का कारण बनते हैं। यह निर्णायक रूप से नहीं दिखाया गया है कि सूक्ष्म तरंग (या अन्य गैर-आयनीकरण विद्युत चुम्बकीय विकिरण) का निम्न स्तरों पर महत्वपूर्ण प्रतिकूल जैविक प्रभाव पड़ता है। कुछ लेकिन सभी नहीं, अध्ययनों से पता चलता है कि लंबे समय तक एक्सपोजर का कैंसरजन्य प्रभाव हो सकता है।<ref>{{cite journal |last=Goldsmith |first=JR |title=Epidemiologic evidence relevant to radar (microwave) effects |journal=Environmental Health Perspectives |volume=105 |issue=Suppl. 6 |pages=1579–1587 |date=December 1997 |pmid=9467086 |doi=10.2307/3433674 |pmc=1469943 |jstor=3433674}}</ref>


== स्वास्थ्य पर प्रभाव {{anchor|Health effects}} ==
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, यह देखा गया कि रडार प्रतिष्ठानों के विकिरण पथ में व्यक्तियों ने सूक्ष्म तरंग विकिरण के जवाब में क्लिक और भनभनाहट का अनुभव किया। 1970 के दशक में नासा द्वारा किए गए शोध से पता चला है कि यह आंतरिक कान के कुछ हिस्सों में थर्मल विस्तार के कारण होता है। 1955 में डॉ. जेम्स लवलॉक सूक्ष्म तरंग डायथर्मी का उपयोग करके चूहों को 0 और 1 डिग्री सेल्सियस (32 और 34 डिग्री फारेनहाइट) तक ठंडा करने में सक्षम थे।<ref>{{cite journal |pages=541–546 |journal=The Journal of Physiology |date=1955 |first1=R.K. |last1=Andjus |first2=J.E. |last2=Lovelock |volume=128 |issue=3 |title=Reanimation of rats from body temperatures between 0 and 1 °C by microwave diathermy |pmc=1365902 |pmid=13243347 |doi=10.1113/jphysiol.1955.sp005323}}</ref>
{{further|Electromagnetic radiation and health|Microwave burn}}
 
माइक्रोवेव गैर-आयनीकरण विकिरण हैं, जिसका अर्थ है कि माइक्रोवेव फोटॉन में अणुओं को आयनित करने या रासायनिक बॉन्ड को तोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है, या डीएनए क्षति का कारण बनता है, जैसे कि एक्स-रे या पराबैंगनी जैसे आयनीकरण विकिरण कर सकते हैं।<ref name="HyperPhysics Radiation Interaction">{{cite web |last1=Nave |first1=Rod |title=Interaction of Radiation with Matter |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mod3.html |website=HyperPhysics |access-date=20 October 2014}}</ref> विकिरण शब्द एक स्रोत से विकीर्ण ऊर्जा को संदर्भित करता है न कि रेडियोधर्मिता के लिए।माइक्रोवेव के अवशोषण का मुख्य प्रभाव गर्मी सामग्री है;विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ध्रुवीय अणुओं को कंपन करने का कारण बनते हैं।यह निर्णायक रूप से नहीं दिखाया गया है कि माइक्रोवेव (या अन्य गैर-आयनित विद्युत चुम्बकीय विकिरण) में निम्न स्तर पर महत्वपूर्ण प्रतिकूल जैविक प्रभाव होते हैं।कुछ, लेकिन सभी नहीं, अध्ययनों से पता चलता है कि दीर्घकालिक जोखिम का कार्सिनोजेनिक प्रभाव हो सकता है।<ref>{{cite journal |last=Goldsmith |first=JR |title=Epidemiologic evidence relevant to radar (microwave) effects |journal=Environmental Health Perspectives |volume=105 |issue=Suppl. 6 |pages=1579–1587 |date=December 1997 |pmid=9467086 |doi=10.2307/3433674 |pmc=1469943 |jstor=3433674}}</ref>
जब सूक्ष्म तरंग के संपर्क में आने से चोट लगती है, यह आमतौर पर शरीर में प्रेरित ढांकता हुआ हीटिंग के परिणामस्वरूप होता है। सूक्ष्म तरंग विकिरण के संपर्क में आने से इस तंत्र द्वारा मोतियाबिंद हो सकता है, क्योंकि सूक्ष्म तरंग हीटिंग आंख के क्रिस्टलीय लेंस में प्रोटीन को निरूपित करता है<ref>{{cite journal|title=Cataracts Induced by Microwave and Ionizing Radiation|last1=Lipman|first1=Richard M.|last2=Tripathi|first2=Brenda J.|last3=Tripathi|first3=Ramesh C.|journal=[[Survey of Ophthalmology]]|date=November–December 1988|volume=33|issue=3|page=206–207|pmid=3068822|doi=10.1016/0039-6257(88)90088-4}}</ref> (उसी तरह) वह गर्मी अंडे की सफेदी को सफेद और अपारदर्शी बना देती है)। आंख के लेंस और कॉर्निया विशेष रूप से कमजोर होते हैं क्योंकि उनमें रक्त वाहिकाएं नहीं होती हैं जो गर्मी को दूर ले जा सकती हैं। सूक्ष्म तरंग विकिरण की भारी खुराक के संपर्क में (जैसे कि एक ओवन से जिसे दरवाजे के खुले होने पर भी संचालन की अनुमति देने के लिए छेड़छाड़ की गई है) अन्य ऊतकों में भी गर्मी की क्षति पैदा कर सकता है, जिसमें गंभीर जलन भी शामिल है जो तुरंत स्पष्ट नहीं हो सकती है उच्च नमी सामग्री वाले गहरे ऊतकों को गर्म करने के लिए सूक्ष्म तरंग की प्रवृत्ति के कारण।
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, यह देखा गया कि रडार प्रतिष्ठानों के विकिरण पथ में व्यक्तियों ने माइक्रोवेव विकिरण के जवाब में क्लिक और गूंज ध्वनियों का अनुभव किया।1970 के दशक में नासा द्वारा किए गए शोध ने इसे आंतरिक कान के कुछ हिस्सों में थर्मल विस्तार के कारण दिखाया है।1955 में डॉ। जेम्स लवेलॉक चूहों को ठंडा करने में सक्षम थे {{convert|0|and|1|C}} माइक्रोवेव डायथर्मी का उपयोग करना।<ref>{{cite journal |pages=541–546 |journal=The Journal of Physiology |date=1955 |first1=R.K. |last1=Andjus |first2=J.E. |last2=Lovelock |volume=128 |issue=3 |title=Reanimation of rats from body temperatures between 0 and 1 °C by microwave diathermy |pmc=1365902 |pmid=13243347 |doi=10.1113/jphysiol.1955.sp005323}}</ref>
जब माइक्रोवेव के संपर्क में आने से चोट होती है, तो यह आमतौर पर शरीर में प्रेरित ढांकता हुआ हीटिंग से होता है।माइक्रोवेव विकिरण के संपर्क में इस तंत्र द्वारा मोतियाबिंद का उत्पादन हो सकता है, क्योंकि माइक्रोवेव हीटिंग आंख के क्रिस्टलीय लेंस में प्रोटीन को दर्शाता है<ref>{{cite journal|title=Cataracts Induced by Microwave and Ionizing Radiation|last1=Lipman|first1=Richard M.|last2=Tripathi|first2=Brenda J.|last3=Tripathi|first3=Ramesh C.|journal=[[Survey of Ophthalmology]]|date=November–December 1988|volume=33|issue=3|page=206–207|pmid=3068822|doi=10.1016/0039-6257(88)90088-4}}</ref> (उसी तरह से कि गर्मी अंडे की सफेदी को सफेद और अपारदर्शी बदल देती है)।आंख के लेंस और कॉर्निया विशेष रूप से कमजोर होते हैं क्योंकि उनमें कोई रक्त वाहिकाएं नहीं होती हैं जो गर्मी को दूर ले जा सकती हैं।माइक्रोवेव विकिरण की भारी खुराक के संपर्क में (जैसा कि एक ओवन से, जो दरवाजे के साथ भी ऑपरेशन की अनुमति देने के लिए छेड़छाड़ की गई है) अन्य ऊतकों में गर्मी की क्षति का उत्पादन कर सकती है, साथ ही साथ और गंभीर जलने के कारण जो तुरंत स्पष्ट नहीं हो सकते हैंमाइक्रोवेव के लिए उच्च नमी सामग्री के साथ गहरे ऊतकों को गर्म करने की प्रवृत्ति।


== इतिहास ==
== इतिहास ==


=== हर्ट्जियन ऑप्टिक्स ===
=== हर्ट्जियन ऑप्टिक्स ===
माइक्रोवेव पहली बार 1890 के दशक में भौतिकविदों द्वारा कुछ शुरुआती रेडियो प्रयोगों में उत्पन्न हुए थे, जिन्होंने उन्हें अदृश्य प्रकाश के रूप में सोचा था।<ref name="Hong1">{{cite book
सूक्ष्म तरंग पहली बार 1890 के दशक में भौतिकविदों द्वारा किए गए कुछ शुरुआती रेडियो प्रयोगों में उत्पन्न हुए थे, जिन्होंने उन्हें "'''अदृश्य प्रकाश'''" के रूप में सोचा था।<ref name="Hong1">{{cite book
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  | isbn  = 978-0262082983
  | isbn  = 978-0262082983
  }}</ref> जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने अपने 1873 के सिद्धांत में इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म, जिसे अब मैक्सवेल के समीकरण कहा जाता है, ने भविष्यवाणी की थी कि एक युग्मित विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत चुम्बकीय तरंग के रूप में अंतरिक्ष के माध्यम से यात्रा कर सकता है, और प्रस्तावित किया कि प्रकाश में लघु तरंग दैर्ध्य की विद्युत चुम्बकीय तरंगों से मिलकर बनता है।1888 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी हेनरिक हर्ट्ज एक आदिम स्पार्क गैप रेडियो ट्रांसमीटर का उपयोग करके रेडियो तरंगों के अस्तित्व को प्रदर्शित करने वाले पहले व्यक्ति थे।<ref name="Roer">{{cite book
  }}</ref> जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने अपने 1873 के विद्युत चुंबकत्व के सिद्धांत में, जिसे अब मैक्सवेल के समीकरण कहा जाता है, उन्होंने भविष्यवाणी की थी कि एक युग्मित विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत चुम्बकीय तरंग के रूप में अंतरिक्ष में यात्रा कर सकते हैं, और प्रस्तावित किया कि प्रकाश में लघु तरंग दैर्ध्य की विद्युत चुम्बकीय तरंगें शामिल हैं। 1888 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी हेनरिक हर्ट्ज़ एक आदिम स्पार्क गैप [[रेडियो]] [[ट्रांसमीटर]] का उपयोग करके रेडियो तरंगों के अस्तित्व का प्रदर्शन करने वाले पहले व्यक्ति थे।<ref name="Roer">{{cite book
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  | isbn  = 978-1461525004
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  }}</ref> हर्ट्ज और अन्य शुरुआती रेडियो शोधकर्ता मैक्सवेल के सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए रेडियो तरंगों और हल्की तरंगों के बीच समानता की खोज में रुचि रखते थे।उन्होंने यूएचएफ और माइक्रोवेव रेंज में छोटी तरंग दैर्ध्य रेडियो तरंगों का उत्पादन करने पर ध्यान केंद्रित किया, जिसके साथ वे अपनी प्रयोगशालाओं में क्लासिक ऑप्टिक्स प्रयोगों को डुप्लिकेट कर सकते हैं, जैसे कि पैराफिन, सल्फर और पिच और वायर विचलन कृतज्ञता से बने प्रिज्म और लेंस जैसे क्वासियोपिकल घटकों का उपयोग करते हुए, रिफैक्ट करने के लिए,हल्की किरणों की तरह रेडियो तरंगें।<ref name="Sarkar1">{{cite book
  }}</ref> मैक्सवेल के सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए हर्ट्ज़ और अन्य प्रारंभिक रेडियो शोधकर्ता रेडियो तरंगों और प्रकाश तरंगों के बीच समानता की खोज में रुचि रखते थे। उन्होंने यूएचएफ (UFH) और सूक्ष्म तरंग सीमा में लघु तरंग दैर्ध्य रेडियो तरंगों के उत्पादन पर ध्यान केंद्रित किया, जिसके साथ वे अपनी प्रयोगशालाओं में उत्कृष्ट प्रकाशिकी प्रयोगों की नकल कर सकते थे, यह प्रकाश किरणों जैसी रेडियो तरंगों को अपवर्तित और विवर्तित करने के लिए पैराफिन, सल्फर और पिच और तार विवर्तन झंझरी से बने प्रिज्म और लेंस जैसे अर्धसूत्रीविभाजन घटकों का उपयोग कर रहा है।  हर्ट्ज़ ने 450 मेगाहर्ट्ज तक की तरंगों<ref name="Sarkar1">{{cite book
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  }}</ref> हर्ट्ज ने 450 & nbsp; मेगाहर्ट्ज तक की लहरों का उत्पादन किया;उनके दिशात्मक 450 & nbsp; मेगाहर्ट्ज ट्रांसमीटर में 26 & nbsp; सेमी ब्रास रॉड द्विध्रुवीय एंटीना शामिल थे, जो छोरों के बीच एक स्पार्क गैप के साथ, एक घुमावदार जस्ता शीट से बने परवलयिक एंटीना की फोकल लाइन पर निलंबित थे, जो एक इंडक्शन कॉइल से उच्च वोल्टेज दालों द्वारा संचालित होता है।<ref name="Roer" /> उनके ऐतिहासिक प्रयोगों ने प्रदर्शित किया कि प्रकाश जैसी रेडियो तरंगों ने अपवर्तन, विवर्तन, ध्रुवीकरण, हस्तक्षेप और खड़ी तरंगों का प्रदर्शन किया,<ref name="Sarkar1" />यह साबित करना कि रेडियो तरंगें और हल्की तरंगें मैक्सवेल की विद्युत चुम्बकीय तरंगों के दोनों रूप थीं।
  }}</ref> का उत्पादन किया; उनके दिशात्मक 450 मेगाहर्ट्ज ट्रांसमीटर में 26 सेमी पीतल की छड़ द्विध्रुवीय एंटीना होता है जिसमें सिरों के बीच एक स्पार्क गैप होता है, यह एक घुमावदार जस्ता शीट से बने एक परवलयिक एंटीना की फोकल लाइन पर निलंबित है, जो एक '''प्रेरण कॉइल''' से उच्च वोल्टेज दालों द्वारा संचालित होता है।<ref name="Roer" /> उनके ऐतिहासिक प्रयोगों ने प्रदर्शित किया कि प्रकाश जैसी रेडियो तरंगें अपवर्तन, विवर्तन, ध्रुवीकरण, व्यतिकरण और खड़ी तरंगों को प्रदर्शित करती हैं।<ref name="Sarkar1" /> यह साबित कर रहा है कि रेडियो तरंगें और प्रकाश तरंगें दोनों मैक्सवेल की विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप थे।[[Image:Marconi parabolic xmtr and rcvr 1895.jpg|thumb|1.2 GHz सूक्ष्म तरंग स्पार्क  ट्रांसमीटर (बाएं) और अपने 1895 के प्रयोगों के दौरान गुग्लिल्मो मार्कोनी द्वारा उपयोग किए जाने वाले कोहेर रिसीवर (दाएं) की एक सीमा थी {{convert|6.5|km|mi|abbr=on|sigfig=2}} |196x196px]]
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![[File:Hertz spark gap transmitter and parabolic antenna.png|thumb|[[Heinrich Hertz]] का 450 मेगाहर्ट्ज स्पार्क ट्रांसमीटर, 1888, जिसमें 23 सेमी द्विध्रुवीय और परवलयिक परावर्तक के फोकस पर स्पार्क गैप शामिल है]]
![[File:Microwave Apparatus - Jagadish Chandra Bose Museum - Bose Institute - Kolkata 2011-07-26 4051.JPG|thumb|[[Jagadish Chandra Bose]] 1894 में मिलीमीटर तरंगें उत्पन्न करने वाले पहले व्यक्ति थे; उनके स्पार्क ऑसिलेटर (बॉक्स में, दाएं) ने 3[[millimeter wave]]s मेटल बॉल रेज़ोनेटर का उपयोग करके 60 गीगाहर्ट्ज़ (5 मिमी) तरंगें उत्पन्न कीं।]]
![[File:Refraction of Hertzian waves by paraffin prism.png|thumb|243x243px|[[John Ambrose Fleming]] द्वारा 1897 में माइक्रोवेव स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रयोग पैराफिन प्रिज्म द्वारा 1.4 गीगाहर्ट्ज माइक्रोवेव के अपवर्तन को दर्शाता है, बोस और रिघी द्वारा पहले के प्रयोगों को दोहराते हुए।]]
![[File:Oscillatore di Righi con riflettore parabolico - Museo scienza tecnologia Milano 08757 1.jpg|thumb|[[Augusto Righi]]का 12 गीगाहर्ट्ज़ स्पार्क ऑसिलेटर और रिसीवर, 1895]]
|}
 
 
 
1894 में भारतीय भौतिक विज्ञानी "जगदीश चंद्र बोस'''"''' ने सूक्ष्म तरंग के साथ पहला प्रयोग किया। वह 60 गीगाहर्ट्ज़ (5 मिलीमीटर) तक की आवृत्तियों को उत्पन्न करने वाली मिलीमीटर तरंगें उत्पन्न करने वाले पहले व्यक्ति थे। यह एक 3 मिमी धातु बॉल स्पार्क थरथरानवाला का उपयोग कर रहा है।<ref name="Emerson">{{cite web |url=http://www.tuc.nrao.edu/~demerson/bose/bose.html |title=The work of Jagdish Chandra Bose: 100 years of MM-wave research |publisher=National Radio Astronomy Observatory |date=February 1998 |author=Emerson, D.T.}}</ref><ref name="Sarkar1" />


<gallery mode="packed" heights="150">
बोस ने अपने प्रयोगों में उपयोग के लिए वेवगाइड, हॉर्न एंटेना और अर्धसंवाहक (कंडक्टर) क्रिस्टल संसूचक का भी आविष्कार किया। स्वतंत्र रूप से 1894 में, ओलिवर लॉज और ऑगस्टो रिघी ने क्रमशः 1.5 और 12 गीगाहर्ट्ज़ सूक्ष्म तरंग के साथ प्रयोग किया, यह छोटे धातु बॉल चिंगारी गुंजयमान यंत्र (स्पार्क रेज़ोनेटर) द्वारा उत्पन्न होता है।<ref name="Sarkar1" /> 1895 में रूसी भौतिक विज्ञानी प्योत्र लेबेदेव ने 50 GHz मिलीमीटर तरंगें उत्पन्न कीं।<ref name="Sarkar1" />  1897 में लॉर्ड रेले ने [[संवाहक (कंडक्टर)]] ट्यूबों और मनमानी आकार की ढांकता हुआ छड़ों के माध्यम से फैलने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों की गणितीय सीमा मूल्य समस्या को हल किया।<ref name="Packard">{{cite journal
Image:Hertz spark gap transmitter and parabolic antenna.png|[[Heinrich Hertz]]'s 450&nbsp;MHz spark transmitter, 1888, consisting of 23&nbsp;cm dipole and spark gap at focus of parabolic reflector
  | last1  = Packard
Image:Microwave Apparatus - Jagadish Chandra Bose Museum - Bose Institute - Kolkata 2011-07-26 4051.JPG|[[Jagadish Chandra Bose]] in 1894 was the first person to produce [[millimeter wave]]s; his spark oscillator ''(in box, right)'' generated 60&nbsp;GHz (5&nbsp;mm) waves using 3&nbsp;mm metal ball resonators.
  | first1 = Karle S.
Image:Refraction of Hertzian waves by paraffin prism.png|Microwave spectroscopy experiment by [[John Ambrose Fleming]] in 1897 showing refraction of 1.4&nbsp;GHz microwaves by paraffin prism, duplicating earlier experiments by Bose and Righi.
  | title = The Origin of Waveguides: A Case of Multiple Rediscovery
Image:Oscillatore di Righi con riflettore parabolico - Museo scienza tecnologia Milano 08757 1.jpg|[[Augusto Righi]]'s 12&nbsp;GHz spark oscillator and receiver, 1895
  | journal = IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques
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  | volume = MTT-32
[[Image:Marconi parabolic xmtr and rcvr 1895.jpg|thumb|upright=1.2|1.2 & nbsp; GHz माइक्रोवेव स्पार्क ट्रांसमीटर (बाएं) और अपने 1895 के प्रयोगों के दौरान गुग्लिल्मो मार्कोनी द्वारा उपयोग किए जाने वाले कोहेर रिसीवर (दाएं) की एक सीमा थी {{convert|6.5|km|mi|abbr=on|sigfig=2}} ]]
  | issue = 9
1894 में भारतीय भौतिक विज्ञानी जगदीश चंद्र बोस ने माइक्रोवेव के साथ पहला प्रयोग किया।वह मिलीमीटर तरंगों का उत्पादन करने वाला पहला व्यक्ति था, जो 60 & nbsp; GHz (5 & nbsp; मिलीमीटर) तक की आवृत्तियों को 3 & nbsp; मिमी मेटल बॉल स्पार्क ऑसिलेटर का उपयोग कर रहा था।<ref name="Emerson">{{cite web |url=http://www.tuc.nrao.edu/~demerson/bose/bose.html |title=The work of Jagdish Chandra Bose: 100 years of MM-wave research |publisher=National Radio Astronomy Observatory |date=February 1998 |author=Emerson, D.T.}}</ref><ref name="Sarkar1" />  बोस ने अपने प्रयोगों में उपयोग के लिए वेवगाइड, हॉर्न एंटेना और सेमीकंडक्टर क्रिस्टल डिटेक्टरों का भी आविष्कार किया।1894 में स्वतंत्र रूप से, ओलिवर लॉज और ऑगस्टो रिघी ने क्रमशः 1.5 और 12 & nbsp; GHz माइक्रोवेव के साथ प्रयोग किया, जो छोटे धातु की गेंद स्पार्क अनुनादकों द्वारा उत्पन्न हुआ।<ref name="Sarkar1" /> 1895 में रूसी भौतिक विज्ञानी पियोट्र लेबेडेव ने 50 & nbsp; GHz मिलीमीटर तरंगों को उत्पन्न किया।<ref name="Sarkar1" />  1897 में लॉर्ड रेलेघ ने विद्युत चुम्बकीय तरंगों की गणितीय सीमा-मूल्य समस्या को हल किया, जो ट्यूबों और मनमाने आकार की ढांकता हुआ छड़ के माध्यम से प्रचारित करता है।<ref name="Packard" /><ref name="Rayleigh">{{cite journal
  | pages = 961–969
  | date = September 1984
  | url = http://www.ieeeghn.org/wiki/images/8/86/MTT_Waveguide_History.pdf
  | doi = 10.1109/tmtt.1984.1132809
  | access-date = March 24, 2015|bibcode = 1984ITMTT..32..961P | citeseerx = 10.1.1.532.8921
  }}</ref><ref name="Rayleigh">{{cite journal
   | last1  = Strutt
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   | first1 = William (Lord Rayleigh)
   | first1 = William (Lord Rayleigh)
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  | isbn  = 978-0521835268
  | isbn  = 978-0521835268
  }}</ref> जिसने एक वेवगाइड के माध्यम से फैलने वाले माइक्रोवेव की मोड और कटऑफ आवृत्ति दी।<ref name="Roer" />
  }}</ref> जिसने वेवगाइड के माध्यम से फैलने वाले सूक्ष्म तरंग के मोड और कटऑफ आवृत्ति दी।<ref name="Roer" />  
 
चूंकि सूक्ष्म तरंग दृष्टि पथ की रेखा तक सीमित थे, वे दृश्य क्षितिज से परे संवाद नहीं कर सके, और तब उपयोग में आने वाले स्पार्क ट्रांसमीटर की कम शक्ति ने उनकी व्यावहारिक सीमा को कुछ मील तक सीमित कर दिया। 1896 के बाद रेडियो संचार के बाद के विकास ने कम आवृत्तियों को नियोजित किया, जो क्षितिज से परे जमीनी तरंगों के रूप में यात्रा कर सकता है और योण क्षेत्र (आयनोस्फीयर) को आकाश तरंगों के रूप में परावर्तित कर सकता है, और सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों की इस समय और अधिक खोज नहीं की गई थी।
 
=== पहला सूक्ष्म तरंग संचार प्रयोग ===
सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों का व्यावहारिक उपयोग 1940 और 1950 के दशक तक पर्याप्त स्रोतों की कमी के कारण नहीं हुआ था, चूंकि रेडियो ट्रांसमीटर में प्रयुक्त [[ट्रायोड]] [[वैक्यूम ट्यूब]] (वाल्व) इलेक्ट्रॉनिक ऑस्किलेटर अत्यधिक [[इलेक्ट्रॉन]] पारगमन समय और '''अंतराइलेक्ट्रोडी धारिता (इंटरइलेक्ट्रोड कैपेसिटेंस)''' के कारण कुछ सौ मेगाहर्ट्ज़ से अधिक आवृत्तियों का उत्पादन नहीं कर सका।<ref name="Roer" /> 1930 के दशक तक, नए सिद्धांतों का उपयोग करते हुए पहली कम शक्ति वाली सूक्ष्म तरंग वैक्यूम ट्यूब विकसित की गई थी; बरखौसेन कुर्ज़ ट्यूब और स्प्लिट-एनोड मैग्नेट्रोन।<ref name="Roer" /> ये कुछ गीगाहर्ट्ज़ तक की आवृत्तियों पर कुछ वाट बिजली उत्पन्न कर सकते थे और सूक्ष्म तरंग के साथ संचार में पहले प्रयोगों में उपयोग किए गए थे।
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![[File:English Channel microwave relay antennas 1931.jpg|thumb|अंग्रेजी चैनल पर 1931 के प्रायोगिक 1.7 GHz माइक्रोवेव रिले लिंक के एंटेना।]]
![[File:Westinghouse experimental 700 MHz transmitter 1932.jpg|thumb|वेस्टिंगहाउस लैब में प्रायोगिक 700 मेगाहर्ट्ज ट्रांसमीटर 1932 एक मील से अधिक आवाज प्रसारित करता है।]]
![[File:Southworth demonstrating waveguide.jpg|thumb|साउथवर्थ (बाईं ओर) 1938 में आईआरई बैठक में वेवगाइड का प्रदर्शन करते हुए, एक डायोड डिटेक्टर पर पंजीकरण करते हुए 7.5 मीटर लचीली धातु की नली से गुजरते हुए 1.5 गीगाहर्ट्ज़ माइक्रोवेव दिखाते हैं।]]
![[File:Wilmer Barrow & horn antenna 1938.jpg|thumb|209x209px|1938 में आविष्कारक विल्मर एल. बैरो के साथ पहला आधुनिक हॉर्न एंटीना]]
|}


हालांकि, चूंकि माइक्रोवेव लाइन-ऑफ-विज़न प्रसार तक सीमित थे। दृष्टि पथों की रेखा, वे दृश्य क्षितिज से परे संवाद नहीं कर सकते थे, और स्पार्क ट्रांसमीटरों की कम शक्ति तब उपयोग में उनकी व्यावहारिक सीमा को कुछ मील तक सीमित कर देती थी।1896 के बाद रेडियो संचार के बाद के विकास ने निचली आवृत्तियों को नियोजित किया, जो क्षितिज से परे जमीन तरंगों के रूप में यात्रा कर सकता है और आयनमंडल को स्काईवेव के रूप में प्रतिबिंबित करके, और माइक्रोवेव आवृत्तियों को इस समय आगे नहीं देखा गया था।


=== पहला माइक्रोवेव संचार प्रयोग ===
 
माइक्रोवेव आवृत्तियों का व्यावहारिक उपयोग 1940 और 1950 के दशक तक पर्याप्त स्रोतों की कमी के कारण नहीं हुआ था, क्योंकि रेडियो ट्रांसमिटर्स में उपयोग किए जाने वाले ट्रायोड वैक्यूम ट्यूब (वाल्व) इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर अत्यधिक इलेक्ट्रॉन पारगमन समय के कारण कुछ सौ मेगाहर्ट्ज़ से ऊपर आवृत्तियों का उत्पादन नहीं कर सकते थे।और इंटरलेक्ट्रोड कैपेसिटेंस।<ref name="Roer" />1930 के दशक तक, पहले कम-शक्ति वाले माइक्रोवेव वैक्यूम ट्यूबों को नए सिद्धांतों का उपयोग करके विकसित किया गया था;Barkhausen-kurz ट्यूब और स्प्लिट-एनोड मैग्नेट्रॉन।<ref name="Roer" />  ये कुछ गिगाहर्ट्ज़ तक की आवृत्तियों पर कुछ वाट बिजली उत्पन्न कर सकते हैं और माइक्रोवेव के साथ संचार में पहले प्रयोगों में उपयोग किए गए थे।
1931 में आंद्रे सी. क्लेवियर की अध्यक्षता में एक एंग्लो फ्रांसीसी संघ ने डोवर, यूके और कैलिस, फ्रांस के बीच अंग्रेजी चैनल 40 मील (64 किमी) के पार पहला प्रयोगात्मक सूक्ष्म तरंग रिले लिंक का प्रदर्शन किया।<ref name="EC">{{cite magazine
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Image:English Channel microwave relay antennas 1931.jpg|Antennas of 1931 experimental 1.7&nbsp;GHz microwave relay link across the English Channel.
Image:Westinghouse experimental 700 MHz transmitter 1932.jpg|Experimental 700&nbsp;MHz transmitter 1932 at Westinghouse labs transmits voice over a mile.
Image:Southworth demonstrating waveguide.jpg|Southworth ''(at left)'' demonstrating waveguide at [[Institute of Radio Engineers|IRE]] meeting in 1938, showing 1.5&nbsp;GHz microwaves passing through the 7.5 m flexible metal hose registering on a diode detector.
Image:Wilmer Barrow & horn antenna 1938.jpg|The first modern horn antenna in 1938 with inventor [[Wilmer L. Barrow]]
</gallery>
1931 में आंद्रे सी। क्लेवियर की अध्यक्षता में एक एंग्लो-फ्रेंच कंसोर्टियम ने अंग्रेजी चैनल में पहले प्रयोगात्मक माइक्रोवेव रिले लिंक का प्रदर्शन किया {{convert|40|mi|km}} डोवर, यूके और कैलिस, फ्रांस के बीच।<ref name="EC">{{cite magazine
   | title = Microwaves span the English Channel
   | title = Microwaves span the English Channel
   | magazine = Short Wave Craft
   | magazine = Short Wave Craft
Line 394: Line 408:
   | date = August 1931
   | date = August 1931
   | url = http://www.americanradiohistory.com/Archive-Radio-News/30s/Radio-News-1931-08-R.pdf
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   | access-date = March 24, 2015}}</ref> सिस्टम ने द्विदिश 1.7 & nbsp पर टेलीफोनी, टेलीग्राफ और फेससिमाइल डेटा को प्रेषित किया; एक-आधे वाट की शक्ति के साथ GHz बीम्स, मिमीट्री बार्कसैन-कुरज़ ट्यूबों द्वारा निर्मित फोकस पर {{convert|10|ft|m|0|adj=on}} धातु व्यंजन।
   | access-date = March 24, 2015}}</ref> सिस्टम ने टेलीफ़ोनी, टेलीग्राफ और प्रतिकृति डेटा को द्विदिश 1.7 गीगाहर्ट्ज़ किरण पर एक आधा वाट की शक्ति के साथ प्रेषित किया, जो कि 10 फुट (3 मीटर) धातु के व्यंजन के फोकस पर लघु बरखौसेन कुर्ज़ ट्यूबों द्वारा निर्मित है।


इन नए छोटे तरंग दैर्ध्य को अलग करने के लिए एक शब्द की आवश्यकता थी, जो पहले शॉर्ट वेव बैंड में गांठदार हो गया था, जिसका मतलब था कि सभी लहरें 200 मीटर से कम थीं।शब्द अर्ध-ऑप्टिकल तरंगों और अल्ट्रैशोर्ट तरंगों का उपयोग संक्षेप में किया गया था, लेकिन उस पर नहीं पकड़ा।माइक्रो-वेव शब्द का पहला उपयोग स्पष्ट रूप से 1931 में हुआ था।<ref name="Free" /><ref name="Ayto">{{cite book
इन नई छोटी तरंग दैर्ध्य को अलग करने के लिए एक शब्द की आवश्यकता थी, जिसे पहले "शॉर्ट वेव" बैंड में शामिल किया गया था, जिसका मतलब 200 मीटर से छोटी सभी लहरें थीं। अर्ध प्रकाशिकी (ऑप्टिकल) तरंगों और लघु तरंग (शार्ट-वेव) अति लघु (अल्ट्राशॉर्ट) तरंगों का संक्षेप में उपयोग किया गया था, लेकिन यह पकड़ में नहीं आया। सूक्ष्म तरंग शब्द का पहली बार प्रयोग 1931 में हुआ था।<ref name="Free" /><ref name="Ayto">{{cite book
  | last1  = Ayto
  | last1  = Ayto
  | first1 = John
  | first1 = John
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  | isbn  = 978-7560028743
  | isbn  = 978-7560028743
  }}</ref>
  }}</ref>
=== रडार ===
=== रडार ===
द्वितीय विश्व युद्ध से पहले और उसके दौरान मुख्य रूप से गोपनीयता में रडार का विकास, तकनीकी प्रगति के परिणामस्वरूप हुआ जिसने माइक्रोवेव को व्यावहारिक बना दिया।<ref name="Roer" /> सेंटीमीटर रेंज में तरंग दैर्ध्य को छोटे रडार एंटेना को देने की आवश्यकता थी जो विमान पर फिट होने के लिए पर्याप्त कॉम्पैक्ट थे, जो दुश्मन के विमान को स्थानीय बनाने के लिए एक संकीर्ण पर्याप्त बीमविड्थ था।यह पाया गया कि रेडियो तरंगों को ले जाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली पारंपरिक ट्रांसमिशन लाइनों को माइक्रोवेव आवृत्तियों पर अत्यधिक बिजली का नुकसान हुआ था, और बेल लैब्स में जॉर्ज साउथवर्थ और एमआईटी में विल्मर बैरो ने स्वतंत्र रूप से 1936 में वेवगाइड का आविष्कार किया था।<ref name="Packard">{{cite journal
द्वितीय विश्व युद्ध से पहले और उसके दौरान मुख्य रूप से गोपनीयता में रडार के विकास के परिणामस्वरूप तकनीकी प्रगति हुई जिसने सूक्ष्म तरंग को व्यावहारिक बना दिया।<ref name="Roer" /> सेंटीमीटर सीमा में तरंगदैर्ध्य छोटे रडार एंटेना देने के लिए आवश्यक थे जो विमान पर फिट होने के लिए पर्याप्त सघन थे ताकि दुश्मन के विमानों को स्थानीयकृत करने के लिए एक संकीर्ण पर्याप्त किरण चौड़ाई हो। यह पाया गया कि रेडियो तरंगों को ले जाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली पारंपरिक ट्रांसमिशन लाइनों में सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर अत्यधिक बिजली की हानि होती थी, और बेल लैब्स में जॉर्ज साउथवर्थ और एमआईटी (MIT) में विल्मर बैरो ने स्वतंत्र रूप से 1936 में वेवगाइड का आविष्कार किया था।<ref name="Packard" /> बैरो ने 1938 में हॉर्न एंटीना का आविष्कार एक वेवगाइड में या बाहर सूक्ष्म तरंग को कुशलता से विकीर्ण करने के साधन के रूप में किया था। सूक्ष्म तरंग रिसीवर में, एक गैर-रेखीय घटक की आवश्यकता थी जो इन आवृत्तियों पर एक संसूचक (डिटेक्टर) और मिक्सर के रूप में कार्य करेगा, चूंकि वैक्यूम ट्यूबों में बहुत अधिक समाई थी। इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए शोधकर्ताओं ने एक अप्रचलित तकनीक को पुनर्जीवित किया, बिंदु संपर्क क्रिस्टल संसूचक (कैट विशकर डिटेक्टर) जो कि वैक्यूम ट्यूब रिसीवर से पहले सदी के अंत में क्रिस्टल रेडियो में एक डिमोडुलेटर के रूप में इस्तेमाल किया गया था।<ref name="Roer" /><ref name="Riordan">{{Cite book|author1-link=Michael Riordan (physicist) | last = Riordan | first = Michael |author2=Lillian Hoddeson |author2-link=Lillian Hoddeson| title = Crystal fire: the invention of the transistor and the birth of the information age | publisher = W. W. Norton & Company | year = 1988 | location = US | pages = 89–92 | url = https://books.google.com/books?id=SZ6wm5ZSUmsC&pg=PA89 | isbn = 978-0-393-31851-7 }}</ref> अर्धसंवाहक जंक्शनों की कम धारिता ने उन्हें सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर कार्य करने की अनुमति दी। 1930 के दशक में पहले आधुनिक सिलिकॉन और जर्मेनियम डायोड को सूक्ष्म तरंग संसूचक (डिटेक्टर) के रूप में विकसित किया गया था। और उनके विकास के दौरान सीखे गए अर्धचालक भौतिकी के सिद्धांतों ने युद्ध के बाद अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिक्स का नेतृत्व किया।<ref name="Roer" />
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  | journal = IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques
  | volume = MTT-32
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  | pages = 961–969
  | date = September 1984
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द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत में सूक्ष्म तरंग के पहले शक्तिशाली स्रोतों का आविष्कार किया गया था: 1937 में स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में रसेल और सिगर्ड वेरियन द्वारा क्लिस्ट्रॉन ट्यूब, और 1940 में ब्रिटेन के बर्मिंघम विश्वविद्यालय में जॉन रान्डेल और हैरी बूट द्वारा कैविटी मैग्नेट्रोन ट्यूब।<ref name="Roer" /> 1941 के अंत में ब्रिटिश युद्धक विमानों पर दस सेंटीमीटर (3 गीगाहर्ट्ज़) सूक्ष्म तरंग रडार का उपयोग किया गया था और यह गेम चेंजर साबित हुआ। ब्रिटेन के 1940 के अपने अमेरिकी सहयोगी (टिज़र्ड मिशन) के साथ अपनी सूक्ष्म तरंग तकनीक को साझा करने के फैसले ने युद्ध को काफी छोटा कर दिया। एमआईटी विकिरण प्रयोगशाला 1940 में मैसाचुसेट्स प्रौद्योगिकी संस्थान में गुप्त रूप से रडार पर शोध करने के लिए स्थापित की गई थी, इसने सूक्ष्म तरंग का उपयोग करने के लिए आवश्यक बहुत से सैद्धांतिक ज्ञान का उत्पादन किया। पहला सूक्ष्म तरंग रिले सिस्टम युद्ध के अंत के निकट मित्र देशों की सेना द्वारा विकसित किया गया था और यूरोपीय थिएटर में सुरक्षित युद्धक्षेत्र संचार संचार के लिए उपयोग किया गया था।
Image:R&B Magnetron.jpg|thumb|[[John Randall (physicist)|Randall]] and [[Harry Boot|Boot]]'s prototype cavity magnetron tube at the [[University of Birmingham]], 1940. In use the tube was installed between the poles of an electromagnet
Image:Prototype klystron cutaway.jpg|First commercial klystron tube, by General Electric, 1940, sectioned to show internal construction
Image:AI Mk. VIIIA radar in Bristol Beaufighter VIF CH16665.jpg|[[AI Mk. VIII radar|British Mk. VIII]], the first microwave air intercept radar, in nose of British fighter.  Microwave radar, powered by the new [[magnetron|magnetron tube]], significantly shortened World War II.
Image:US Army Signal Corps AN-TRC-1, 5, 6, & 8 microwave relay station 1945.jpg|Mobile US Army microwave relay station 1945 demonstrating relay systems using frequencies from 100&nbsp;MHz to 4.9&nbsp;GHz which could transmit up to 8 phone calls on a beam.
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द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत में माइक्रोवेव के पहले शक्तिशाली स्रोतों का आविष्कार किया गया था: 1937 में स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में रसेल और सिगर्ड वेरियन द्वारा क्लेस्ट्रॉन ट्यूब, और 1940 में ब्रिटेन में बर्मिंघम विश्वविद्यालय में जॉन रान्डेल और हैरी बूट द्वारा कैविटी मैग्नेट्रॉन ट्यूब।<ref name="Roer" /> दस सेंटीमीटर (3 & nbsp; GHz) माइक्रोवेव रडार 1941 के अंत में ब्रिटिश युद्धक विमानों पर उपयोग में था और गेम चेंजर साबित हुआ।ब्रिटेन के 1940 के फैसले ने अपनी माइक्रोवेव तकनीक को अपने अमेरिकी सहयोगी (द टिजर्ड मिशन) के साथ साझा करने के लिए युद्ध को काफी कम कर दिया।एमआईटी विकिरण प्रयोगशाला ने 1940 में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में गुप्त रूप से शोध रडार के लिए, माइक्रोवेव का उपयोग करने के लिए आवश्यक सैद्धांतिक ज्ञान का उत्पादन किया।पहला माइक्रोवेव रिले सिस्टम युद्ध के अंत के पास मित्र देशों की सेना द्वारा विकसित किया गया था और यूरोपीय थिएटर में सुरक्षित युद्धक्षेत्र संचार नेटवर्क के लिए उपयोग किया गया था।


=== विश्व युद्ध के बाद II ===
=== विश्व युद्ध II के बाद ===
द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, माइक्रोवेव का तेजी से व्यावसायिक रूप से शोषण किया गया था।<ref name="Roer" /> उनकी उच्च आवृत्ति के कारण उनके पास एक बहुत बड़ी सूचना ले जाने की क्षमता (बैंडविड्थ) थी;एक एकल माइक्रोवेव बीम दसियों हजार फोन कॉल ले जा सकता है।1950 और 60 के दशक में ट्रांसकॉन्टिनेंटल माइक्रोवेव रिले नेटवर्क अमेरिका और यूरोप में शहरों के बीच टेलीफोन कॉल का आदान -प्रदान करने और टेलीविजन कार्यक्रमों को वितरित करने के लिए बनाए गए थे।नए टेलीविजन प्रसारण उद्योग में, 1940 के दशक से माइक्रोवेव व्यंजन का उपयोग मोबाइल प्रोडक्शन ट्रकों से स्टूडियो में बैकहॉल वीडियो फीड को प्रसारित करने के लिए किया गया था, जिससे पहले रिमोट टीवी प्रसारण की अनुमति मिली।पहले संचार उपग्रहों को 1960 के दशक में लॉन्च किया गया था, जिसने माइक्रोवेव बीम का उपयोग करके पृथ्वी पर व्यापक रूप से अलग किए गए बिंदुओं के बीच टेलीफोन कॉल और टेलीविजन को रिले किया था।1964 में, अरनो पेनज़ियास और रॉबर्ट वुडरो विल्सन ने बेल लैब्स, होल्मडेल, न्यू जर्सी में एक सैटेलाइट हॉर्न एंटीना में शोर की जांच करते हुए कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड विकिरण की खोज की।
द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, व्यावसायिक रूप से सूक्ष्म तरंग का तेजी से दोहन किया गया।<ref name="Roer" /> उनकी उच्च आवृत्ति के कारण उनके पास बहुत बड़ी सूचना वहन क्षमता (बैंडविड्थ) थी; एक सूक्ष्म तरंग किरण में हजारों फोन कॉल्स हो सकती हैं। 1950 और 60 के दशक में अमेरिका और यूरोप में शहरों के बीच टेलीफोन कॉल का आदान-प्रदान करने और टेलीविजन कार्यक्रमों को वितरित करने के लिए अंतरमहाद्वीपीय सूक्ष्म तरंग रिले संचार बनाए गए थे। नए टेलीविजन प्रसारण उद्योग में, 1940 के दशक से सूक्ष्म तरंग डिश का उपयोग मोबाइल उत्पादन ट्रकों से बैकहॉल वीडियो फीड को वापस स्टूडियो में प्रसारित करने के लिए किया जाता था, यह पहले दूरस्थ टीवी प्रसारण की अनुमति दे रहा है। पहला संचार उपग्रह 1960 के दशक में प्रक्षेपित किया गया था। जो सूक्ष्म तरंग किरण का उपयोग करके पृथ्वी पर व्यापक रूप से अलग-अलग बिंदुओं के बीच टेलीफोन कॉल और टेलीविजन को रिले करता था। 1964 में, अर्नो पेनज़ियास और रॉबर्ट वुडरो विल्सन ने बेल लैब्स, होल्मडेल, न्यू जर्सी में एक उपग्रह हॉर्न एंटीना में शोर की जांच करते हुए ब्रह्मांडीय सूक्ष्म तरंग पृष्ठभूमि विकिरण की खोज की।
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| caption1 = C-band [[horn antenna]]s at a telephone switching center in Seattle, belonging to AT&T's Long Lines microwave relay network built in the 1960s.
| caption1 = सी-बैंड [[हॉर्न एंटेना]] सिएटल में एक टेलीफोन स्विचिंग सेंटर में है, जो 1960 के दशक में निर्मित एटी एंड टी के लॉन्ग लाइन्स माइक्रोवेव रिले नेटवर्क से संबंधित है।
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| caption2 = Microwave lens antenna used in the radar for the 1954 [[Nike Ajax]] anti-aircraft missile
| caption2 = 1954 [[नाइके अजाक्स]] एंटी-एयरक्राफ्ट मिसाइल के लिए रडार में प्रयुक्त माइक्रोवेव लेंस एंटेना
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| image3 = NS Savannah microwave oven MD8.jpg
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| caption3 = The first commercial microwave oven, Amana's [[Radarange]], in kitchen of US aircraft carrier Savannah in 1961
| caption3 = 1961 में अमेरिकी विमानवाहक पोत सवाना की रसोई में पहला वाणिज्यिक माइक्रोवेव ओवन, अमाना [[राडारेंज]]
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माइक्रोवेव रडार एयर ट्रैफिक कंट्रोल, मैरीटाइम नेविगेशन, एंटी-एयरक्राफ्ट डिफेंस, बैलिस्टिक मिसाइल डिटेक्शन और बाद में कई अन्य उपयोगों में इस्तेमाल किया जाने वाला केंद्रीय तकनीक बन गया।रडार और सैटेलाइट संचार ने आधुनिक माइक्रोवेव एंटेना के विकास को प्रेरित किया;परवलयिक एंटीना (सबसे आम प्रकार), कैसग्रेन एंटीना, लेंस एंटीना, स्लॉट एंटीना, और चरणबद्ध सरणी।


वेस्टिंगहाउस में आई। एफ। मोरोमटसेफ द्वारा 1930 के दशक में जल्दी गर्मी सामग्री और कुक फूड के लिए छोटी तरंगों की क्षमता की जांच की गई थी, और 1933 शिकागो वर्ल्ड के मेले में 60 & एनबीएसपी; मेगाहर्ट्ज रेडियो ट्रांसमीटर के साथ खाना पकाने के भोजन का प्रदर्शन किया।<ref name="SWC">{{cite journal| title = Cooking with Short Waves| journal = Short Wave Craft| volume = 4| issue = 7| page = 394| date = November 1933| url = http://www.americanradiohistory.com/Archive-Short-Wave-Television/30s/SW-TV-1933-11.pdf| access-date = 23 March 2015}}</ref> 1945 में, रेथियॉन में रडार पर काम करने वाले एक इंजीनियर पर्सी स्पेंसर ने देखा कि एक मैग्नेट्रॉन ऑसिलेटर से माइक्रोवेव विकिरण ने अपनी जेब में एक कैंडी बार पिघलाया। उन्होंने माइक्रोवेव के साथ खाना पकाने की जांच की और माइक्रोवेव ओवन का आविष्कार किया, जिसमें भोजन युक्त एक बंद धातु गुहा में एक मैग्नेट्रॉन फीडिंग माइक्रोवेव शामिल थे, जो 8 अक्टूबर 1945 को रेथियॉन द्वारा पेटेंट कराया गया था। उनके खर्च के कारण उनके माइक्रोवेव ओवन का उपयोग शुरू में संस्थागत रसोई में किया गया था, लेकिन द्वारा संस्थागत रसोई में, लेकिन 1986 में अमेरिका में लगभग 25% परिवारों का स्वामित्व था। माइक्रोवेव हीटिंग व्यापक रूप से प्लास्टिक निर्माण जैसे उद्योगों में एक औद्योगिक प्रक्रिया के रूप में उपयोग किया गया, और माइक्रोवेव हाइपरथर्मी में कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए एक चिकित्सा चिकित्सा के रूप में।
सूक्ष्म तरंग रडार बन गया केंद्रीय प्रौद्योगिकी जिसका उपयोग हवाई यातायात नियंत्रण, समुद्री पथ प्रदर्शन (नेविगेशन), विमान-रोधी रक्षा,  प्रक्षेपणास्त्र  (बैलिस्टिक मिसाइल) का पता लगाने और बाद में कई अन्य उपयोगों में किया जाता है। रडार और उपग्रह संचार ने आधुनिक सूक्ष्म तरंग एंटेना के विकास को प्रेरित किया; परवलयिक एंटीना (सबसे आम प्रकार), कैसग्रेन एंटीना, लेंस एंटीना, स्लॉट एंटीना और चरणबद्ध सरणी।
 
1930 के दशक में वेस्टिंगहाउस में आई. एफ. मौरोमत्सेफ द्वारा सामग्री को जल्दी से गर्म करने और खाना पकाने की छोटी तरंगों की क्षमता की जांच की गई थी, और 1933 के शिकागो वर्ल्ड फेयर में 60 मेगाहर्ट्ज [[रेडियो]] [[ट्रांसमीटर]] के साथ खाना पकाने का प्रदर्शन किया गया था।<ref name="SWC">{{cite journal| title = Cooking with Short Waves| journal = Short Wave Craft| volume = 4| issue = 7| page = 394| date = November 1933| url = http://www.americanradiohistory.com/Archive-Short-Wave-Television/30s/SW-TV-1933-11.pdf| access-date = 23 March 2015}}</ref> 1945 में रेथियॉन में रडार पर काम करने वाले एक अभियांत्रिक पर्सी स्पेंसर ने देखा मैग्नेट्रोन थरथरानवाला से सूक्ष्म तरंग विकिरण ने उसकी जेब में एक कैंडी बार पिघला दिया। उन्होंने सूक्ष्म तरंग से खाना पकाने की जांच की और सूक्ष्म तरंग ओवन का आविष्कार किया, यह एक मैग्नेट्रोन से युक्त होता है जो भोजन से युक्त एक बंद धातु गुहा में सूक्ष्म तरंग खिलाता है, जिसका 8 अक्टूबर 1945 को रेथियॉन द्वारा पेटेंट कराया गया था। उनके खर्च के कारण सूक्ष्म तरंग ओवन का उपयोग शुरू में संस्थागत रसोई में किया जाता था, लेकिन 1986 तक यू.एस. में लगभग 25% परिवारों के पास एक घर था। सूक्ष्म तरंग हीटिंग का व्यापक रूप से प्लास्टिक निर्माण जैसे उद्योगों में एक औद्योगिक प्रक्रिया के रूप में उपयोग किया जाता है, और सूक्ष्म तरंग हाइपरथर्मी में कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए एक चिकित्सा चिकित्सा के रूप में।  


1943 में रुडोल्फ कोम्पफनर और जॉन आर। पियर्स द्वारा विकसित ट्रैवलिंग वेव ट्यूब (TWT)। जॉन पियर्स ने 50 & nbsp; गीगाहर्ट्ज तक माइक्रोवेव का एक उच्च-शक्ति ट्यून करने योग्य स्रोत प्रदान किया, और सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला माइक्रोवेव ट्यूब बन गया (इसके अलावा सर्वव्यापी मैग्नेट्रॉन का उपयोग किया जाता है माइक्रोवेव ओवन में)रूस में विकसित गायरोट्रॉन ट्यूब परिवार मिलीमीटर तरंग आवृत्तियों में बिजली के मेगावाट का उत्पादन कर सकता है और इसका उपयोग औद्योगिक हीटिंग और प्लाज्मा अनुसंधान में और पावर कण त्वरक और परमाणु संलयन रिएक्टरों में किया जाता है।
रूडोल्फ कोम्फनर और जॉन पियर्स द्वारा 1943 में विकसित ट्रैवलिंग तरंग ट्यूब (TWT) ने 50 GHz तक के सूक्ष्म तरंग का एक उच्च शक्ति ट्यून करने योग्य स्रोत प्रदान किया, और यह सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तरंग ट्यूब सूक्ष्म तरंग ओवन में उपयोग किए जाने वाले सर्वव्यापी मैग्नेट्रोन के अलावा) बन गई है। जाइरोट्रॉन ट्यूब परिवार रूस में विकसित हुआ और यह मिलीमीटर तरंग आवृत्तियों में मेगावाट बिजली का उत्पादन कर सकता है और इसका उपयोग औद्योगिक ताप और प्लाज्मा अनुसंधान, और कण त्वरक और परमाणु संलयन रिएक्टरों को शक्ति देने के लिए किया जाता है।


=== सॉलिड स्टेट माइक्रोवेव डिवाइस ===
=== सॉलिड स्टेट सूक्ष्म तरंग उपकरण (डिवाइस) ===
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| caption1 = Microwave oscillator consisting of a [[Gunn diode]] inside a [[cavity resonator]], 1970s
| caption1 = [[गुहा गुंजयमान यंत्र]], 1970 के दशक के अंदर [[गन डायोड]] से युक्त माइक्रोवेव कैविटी
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| caption2 = Modern [[radar speed gun]].  At the right end of the copper [[horn antenna]] is the [[Gunn diode]] ''(grey assembly)'' which generates the microwaves.
| caption2 = आधुनिक [[रडार स्पीड गन]]। तांबे के दाहिने छोर पर [[हॉर्न एंटीना]] [[गन डायोड]] ''(ग्रे असेंबली)'' है जो माइक्रोवेव उत्पन्न करता है।
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1950 के दशक में अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास ने पहले ठोस राज्य माइक्रोवेव उपकरणों को जन्म दिया, जो एक नए सिद्धांत द्वारा काम करते थे;नकारात्मक प्रतिरोध (कुछ प्रीवर माइक्रोवेव ट्यूबों ने भी नकारात्मक प्रतिरोध का उपयोग किया था)।<ref name="Roer" />  फीडबैक ऑसिलेटर और दो-पोर्ट एम्पलीफायरों का उपयोग कम आवृत्तियों पर किया गया था, जो माइक्रोवेव आवृत्तियों पर अस्थिर हो गया था, और डायोड जैसे एक-पोर्ट डिवाइसों पर आधारित नकारात्मक प्रतिरोध ऑसिलेटर और एम्पलीफायरों ने बेहतर काम किया।


1957 में जापानी भौतिक विज्ञानी लियो एसाकी द्वारा आविष्कार की गई सुरंग डायोड माइक्रोवेव पावर के कुछ मिलिवाट का उत्पादन कर सकती है।इसके आविष्कार ने माइक्रोवेव ऑसिलेटर के रूप में उपयोग के लिए बेहतर नकारात्मक प्रतिरोध सेमीकंडक्टर उपकरणों की खोज की, जिसके परिणामस्वरूप 1956 में डब्ल्यूटी रीड और राल्फ एल। जॉनसन और 1962 में जे बी गन द्वारा गन डायोड द्वारा इम्पैट डायोड का आविष्कार हुआ।<ref name="Roer" /> डायोड आज सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले माइक्रोवेव स्रोत हैं।
1950 के दशक में अर्धसंवाहक (कंडक्टर) इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास ने पहले ठोस अवस्था वाले सूक्ष्म तरंग उपकरणों को जन्म दिया जो एक नए सिद्धांत द्वारा काम करता है; नकारात्मक [[प्रतिरोधक (रेसिस्टर)|प्रतिरोध]] (युद्ध से पहले के कुछ सूक्ष्म तरंग ट्यूबों ने भी नकारात्मक प्रतिरोध का इस्तेमाल किया था)।<ref name="Roer" /> प्रतिक्रिया थरथरानवाला और दो बंदरगाह प्रवर्धक (एम्पलीफायर) जो कम आवृत्तियों पर उपयोग किए गए थे, वे सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर अस्थिर हो गए, और डायोड जैसे एक पोर्ट उपकरण (डिवाइस) पर आधारित नकारात्मक [[प्रतिरोधक (रेसिस्टर)|प्रतिरोध]] ऑसिलेटर और एम्पलीफायरों ने बेहतर काम किया।
 
1957 में जापानी भौतिक विज्ञानी लियो एसाकी द्वारा आविष्कार किया गया सुरंग डायोड (टनल डायोड) कुछ मिलीवाट सूक्ष्म तरंग शक्ति का उत्पादन कर सकता था। इसके आविष्कार ने सूक्ष्म तरंग ऑसिलेटर्स के रूप में उपयोग के लिए बेहतर नकारात्मक प्रतिरोध अर्धचालक उपकरणों की खोज शुरू कर दी, जिसके परिणामस्वरूप 1956 में डब्ल्यू.टी. रीड और राल्फ एल। जॉनसन द्वारा IMPATT डायोड और जे.बी. गन द्वारा 1962 में गन डायोड का आविष्कार किया गया।<ref name="Roer" /> [[डायोड]] आज सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सूक्ष्म तरंग स्रोत हैं। दो कम शोर ठोस राज्य नकारात्मक प्रतिरोध सूक्ष्म तरंग [[एम्पलीफायर|प्रवर्धक (एम्पलीफायर)]] विकसित किए गए थे;


दो कम-शोर वाले ठोस-राज्य इलेक्ट्रॉनिक्स | ठोस राज्य नकारात्मक प्रतिरोध माइक्रोवेव एम्पलीफायरों को विकसित किया गया था;रूबी मेसर ने 1953 में चार्ल्स एच। टाउनस, जेम्स पी। गॉर्डन, और एच। जे। ज़िगर, और मैरियन हाइन्स द्वारा 1956 में विकसित किए गए वर्क्टर पैरामीट्रिक एम्पलीफायर द्वारा आविष्कार किया था।<ref name="Roer" /> इनका उपयोग रेडियो दूरबीनों और उपग्रह ग्राउंड स्टेशनों में कम शोर माइक्रोवेव रिसीवर के लिए किया गया था।मेसर ने परमाणु घड़ियों के विकास का नेतृत्व किया, जो दो ऊर्जा स्तरों के बीच एक इलेक्ट्रॉन संक्रमण से गुजरने वाले परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित एक सटीक माइक्रोवेव आवृत्ति का उपयोग करके समय देते हैं।नकारात्मक प्रतिरोध एम्पलीफायर सर्किट को नए गैर -नॉनक्रिप्रोकल वेवगाइड घटकों के आविष्कार की आवश्यकता होती है, जैसे कि सर्कुलेटर, आइसोलेटर और दिशात्मक युग्मक।1969 में कुरोकावा ने नकारात्मक प्रतिरोध सर्किट में स्थिरता के लिए गणितीय स्थितियों को प्राप्त किया, जिसने माइक्रोवेव ऑसिलेटर डिजाइन का आधार बनाया।<ref name="Kurokawa">{{cite journal
रूबी मेसर का आविष्कार 1953 में चार्ल्स एच. टाउन्स, जेम्स पी. गॉर्डन, और एच.जे. ज़ीगर द्वारा किया गया था, और वेरैक्टर पैरामीट्रिक प्रवर्धक (एम्पलीफायर), जिसे 1956 में मैरियन हाइन्स द्वारा विकसित किया गया था।<ref name="Roer" /> इनका उपयोग रेडियो टेलीस्कोप और सैटेलाइट ग्राउंड स्टेशनों में कम शोर वाले सूक्ष्म तरंग रिसीवर के लिए किया जाता था। मेसर ने परमाणु घड़ियों के विकास का नेतृत्व किया, जो परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित एक सटीक सूक्ष्म तरंग आवृत्ति का उपयोग करके समय रखते हैं जो दो ऊर्जा स्तरों के बीच एक [[इलेक्ट्रॉन]] संक्रमण से गुजर रहा है। नकारात्मक प्रतिरोध प्रवर्धक (एम्पलीफायर) परिपथ को नए गैर-पारस्परिक वेवगाइड घटकों के आविष्कार की आवश्यकता होती है, जैसे संचारक (सर्कुलेटर), विलगक (आइसोलेटर्स) और दिशात्मक युग्मक (डायरेक्शनल कप्लर्स)। 1969 में कुरोकावा ने नकारात्मक प्रतिरोध परिपथ में स्थिरता के लिए गणितीय शर्तों को व्युत्पन्न किया जिसने सूक्ष्म तरंग थरथरानवाला डिजाइन का आधार बनाया।<ref name="Kurokawa">{{cite journal
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=== सूक्ष्म तरंग एकीकृत परिपथ ===
[[Image:LNB dissassembled.JPG|thumb|upright=0.7|k<sub>u</sub> बैंड माइक्रोस्ट्रिप परिपथ सैटेलाइट टेलीविजन डिश में उपयोग किया जाता है।]]
1970 के दशक से पहले सूक्ष्म तरंग उपकरण और परिपथ भारी और महंगे थे, इसलिए सूक्ष्म तरंग आवृत्तियां आम तौर पर ट्रांसमीटर के आउटपुट चरण और रिसीवर के आरएफ फ्रंट एंड तक सीमित थीं, और संकेतों को प्रसंस्करण के लिए कम मध्यवर्ती आवृत्ति के लिए विषमयुग्मित किया गया था। 1970 के दशक से वर्तमान तक की अवधि में छोटे सस्ते सक्रिय ठोस अवस्था वाले सूक्ष्म तरंग घटकों का विकास देखा गया है जिसे परिपथ बोर्डों पर लगाया जा सकता है, जिससे परिपथ सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण सिग्नल प्रोसेसिंग कर सकते हैं। इसने सैटेलाइट टेलीविजन, केबल टेलीविजन, जीपीएस उपकरण (डिवाइस) और आधुनिक तार रहित उपकरण (डिवाइस) जैसे स्मार्टफोन, वाई-फाई और ब्लूटूथ को संभव बनाया है। जो सूक्ष्म तरंग का उपयोग करके संचार से जुड़ते हैं।


=== माइक्रोवेव एकीकृत सर्किट ===
माइक्रोस्ट्रिप, सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर प्रयोग करने योग्य एक प्रकार की ट्रांसमिशन लाइन, इसका आविष्कार 1950 के दशक में मुद्रित परिपथ के साथ किया गया था।<ref name="Roer" /> मुद्रित परिपथ बोर्डों पर आकार की एक विस्तृत श्रृंखला को सस्ते में बनाने की क्षमता ने [[संधारित्र]] (कैपेसिटर),  
[[Image:LNB dissassembled.JPG|thumb|upright=0.7|k<sub>u</sub> बैंड माइक्रोस्ट्रिप सर्किट सैटेलाइट टेलीविजन डिश में उपयोग किया जाता है।]]
1970 के दशक से पहले माइक्रोवेव डिवाइस और सर्किट भारी और महंगे थे, इसलिए माइक्रोवेव आवृत्तियों को आमतौर पर ट्रांसमीटरों के आउटपुट चरण और रिसीवर के आरएफ फ्रंट एंड तक सीमित किया जाता था, और सिग्नल प्रसंस्करण के लिए एक कम मध्यवर्ती आवृत्ति के लिए हेटेरोडायर्ड थे।1970 के दशक से लेकर वर्तमान तक की अवधि ने छोटे सस्ते सक्रिय ठोस-राज्य माइक्रोवेव घटकों के विकास को देखा है, जिन्हें सर्किट बोर्डों पर लगाया जा सकता है, जिससे सर्किट माइक्रोवेव आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण सिग्नल प्रोसेसिंग करने की अनुमति देते हैं।इसने सैटेलाइट टेलीविजन, केबल टेलीविजन, जीपीएस डिवाइस और आधुनिक वायरलेस डिवाइस, जैसे स्मार्टफोन, वाई-फाई और ब्लूटूथ बनाया है जो माइक्रोवेव का उपयोग करके नेटवर्क से जुड़ते हैं।


माइक्रोस्ट्रिप, माइक्रोवेव आवृत्तियों पर उपयोग करने योग्य एक प्रकार की ट्रांसमिशन लाइन, 1950 के दशक में मुद्रित सर्किट के साथ आविष्कार किया गया था।<ref name="Roer" />  मुद्रित सर्किट बोर्डों पर आकृतियों की एक विस्तृत श्रृंखला को सस्ते में गढ़ने की क्षमता कैपेसिटर, इंडक्टर्स, गुंजयमान स्टब्स, स्प्लिटर्स, दिशात्मक कपल, डिप्लेक्सर्स, फिल्टर और एंटेना के माइक्रोस्ट्रिप संस्करणों की अनुमति दी गई, जिससे कॉम्पैक्ट माइक्रोवेव सर्किट का निर्माण किया जा सके।<ref name="Roer" />
कुचालक (इंडक्टर्स), गुंजयमान स्टब्स (रेजोनेंट स्टब्स), स्प्लिटर्स, [[दिशात्मक युग्मक]] (डायरेक्शनल कप्लर्स), [[द्विसंकेतक]] (डिप्लेक्सर्स), फिल्टर और एंटेना के माइक्रोस्ट्रिप संस्करणों को बनाने की अनुमति दी, इस प्रकार सघन सूक्ष्म तरंग परिपथ के निर्माण की अनुमति देता है।<ref name="Roer" />


माइक्रोवेव आवृत्तियों पर संचालित होने वाले ट्रांजिस्टर को 1970 के दशक में विकसित किया गया था।अर्धचालक गैलियम आर्सेनाइड (GAAS) में सिलिकॉन की तुलना में बहुत अधिक इलेक्ट्रॉन गतिशीलता है,<ref name="Roer" />इसलिए इस सामग्री के साथ निर्मित उपकरण सिलिकॉन के समान उपकरणों की आवृत्ति से 4 गुना अधिक संचालित हो सकते हैं।1970 के दशक में GAAS का उपयोग पहले माइक्रोवेव ट्रांजिस्टर बनाने के लिए किया गया था,<ref name="Roer" />और यह तब से माइक्रोवेव अर्धचालक पर हावी है।मेसफेट्स (मेटल-सेमिकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर), फास्ट जीएएएस फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर गेट के लिए शोट्की जंक्शनों का उपयोग करते हुए, 1968 में शुरू किए गए थे और 100 & एनबीएसपी; गीगाहर्ट्ज की कटऑफ आवृत्तियों तक पहुंच गए हैं, और अब सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सक्रिय माइक्रोवेव उपकरण हैं।<ref name="Roer" />  उच्च आवृत्ति सीमा के साथ ट्रांजिस्टर का एक अन्य परिवार HEMT (उच्च इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी ट्रांजिस्टर) है, जो कि दो अलग -अलग अर्धचालक, अल्गा और GAAS के साथ बनाया गया एक क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर है, जो कि हेटेरोजंक्शन तकनीक का उपयोग करता है, और इसी तरह के एचबीटी (हेटेरोजंक्शन बाइपोलर ट्रांजिस्टर)।<ref name="Roer" />
सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर संचालित ट्रांजिस्टर 1970 के दशक में विकसित किए गए थे। सेमीसंवाहक (कंडक्टर) गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) में सिलिकॉन की तुलना में बहुत अधिक इलेक्ट्रॉन गतिशीलता होती है,<ref name="Roer" /> इसलिए इस सामग्री से बने उपकरण सिलिकॉन के समान उपकरणों की [[आवृत्ति]] के 4 गुना पर काम कर सकते हैं।


GAAS को अर्ध-संक्रमित बनाया जा सकता है, जिससे इसे एक सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जिस पर निष्क्रिय घटकों वाले सर्किट, साथ ही ट्रांजिस्टर, लिथोग्राफी द्वारा गढ़े जा सकते हैं।<ref name="Roer" />1976 तक इसने पहले एकीकृत सर्किट (आईसीएस) का नेतृत्व किया, जो माइक्रोवेव आवृत्तियों पर कार्य करता था, जिसे मोनोलिथिक माइक्रोवेव इंटीग्रेटेड सर्किट (एमएमआईसी) कहा जाता था।<ref name="Roer" /> मोनोलिथिक शब्द को माइक्रोस्ट्रिप पीसीबी सर्किट से अलग करने के लिए जोड़ा गया था, जिन्हें माइक्रोवेव इंटीग्रेटेड सर्किट (एमआईसी) कहा जाता था।तब से सिलिकॉन एमएमआईसी भी विकसित किए गए हैं।आज MMICs एनालॉग और डिजिटल उच्च-आवृत्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स दोनों के वर्कहॉर्स बन गए हैं, जो सिंगल-चिप माइक्रोवेव रिसीवर, ब्रॉडबैंड एम्पलीफायरों, मोडेम और माइक्रोप्रोसेसरों के उत्पादन को सक्षम करते हैं।
1970 के दशक की शुरुआत में गैलियम आर्सेनाइड का उपयोग पहले सूक्ष्म तरंग ट्रांजिस्टर बनाने के लिए किया गया था,<ref name="Roer" />और यह तब से सूक्ष्म तरंग अर्धचालकों पर हावी है। मेसफेट (धातु-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर), गेट के लिए स्कॉटटकी संधि का उपयोग करते हुए तेजी से गैलियम आर्सेनाइड क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर, ये 1968 में विकसित किए गए थे और 100 GHz की कटऑफ आवृत्तियों तक पहुँच चुके हैं, और अब सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सक्रिय सूक्ष्म तरंग उपकरण हैं।<ref name="Roer" /> उच्च आवृत्ति सीमा वाले [[ट्रांजिस्टर]] का एक अन्य परिवार उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता ट्रांजिस्टर है, जो दो अलग-अलग अर्धचालकों से बना एक क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर है, एएल एजी एएस (AlGaAs) और गैलियम आर्सेनाइड, विषमसंधि (हेटेरोजंक्शन) तकनीक का उपयोग करते हुए, और इसी तरह के एचबीटी (HBT) (हेटेरोजंक्शन बाइपोलर ट्रांजिस्टर)।<ref name="Roer" />
 
गैलियम आर्सेनाइड को अर्द्ध रोधक बनाया जा सकता है, जिससे इसे क्रियाधार (सब्सट्रेट) के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है निष्क्रिय घटकों के साथ-साथ [[ट्रांजिस्टर]] वाले कौन से परिपथ, इसे शिलामुद्रण द्वारा गढ़ा जा सकता है।<ref name="Roer" /> 1976 तक इसने पहले एकीकृत परिपथ (ICs) का नेतृत्व किया, जो सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर कार्य करता था, जिसे मोनोलिथिक सूक्ष्म तरंग एकीकृत परिपथ (इंटीग्रेटेड परिपथ) (MMIC) कहा जाता है।<ref name="Roer" /> इन्हें माइक्रोस्ट्रिप पीसीबी परिपथ से अलग करने के लिए "मोनोलिथिक" शब्द जोड़ा गया था, जिसे "सूक्ष्म तरंग [[एकीकृत परिपथ]]" एमआईसी (MIC) कहा जाता था। तब से सिलिकॉन एमएमआईसी (MMICs) भी विकसित किए गए हैं। आज एमएमआईसी  एनालॉग और डिजिटल उच्च आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक्स दोनों के वर्कहॉर्स बन गए हैं, जिससे सिंगल चिप सूक्ष्म तरंग रिसीवर, ब्रॉडबैंड प्रवर्धक (एम्पलीफायर), मोडेम और माइक्रोप्रोसेसर के उत्पादन को सक्षम किया जा सकता है।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
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== बाहरी संबंध ==
== बाहरी संबंध ==
{{Commons category|Microwaves (radio)}}
* [http://www.emtalk.com EM Talk, Microwave Engineering Tutorials and Tools]
* [http://www.emtalk.com EM Talk, Microwave Engineering Tutorials and Tools]
* [http://miwv.com/millimeter-wave-resources/waveguide-dimensions Millimeter Wave] and Microwave Waveguide dimension chart.
* [http://miwv.com/millimeter-wave-resources/waveguide-dimensions Millimeter Wave] and Microwave Waveguide dimension chart.


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Latest revision as of 13:14, 30 September 2022

फ्रेज़ियर पीक, वेंचुरा काउंटी, कैलिफोर्निया पर सूक्ष्म तरंग रिले लिंक के लिए विभिन्न प्रकार के डिश एंटेना के साथ एक दूरसंचार टॉवर। व्यंजनों के छेद को नमी को बाहर रखने के लिए प्लास्टिक की चादरों (रेडोम) द्वारा कवर किया जाता है।

सूक्ष्म तरंग (माइक्रोवेव) विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक रूप है जिसकी तरंग दैर्ध्य लगभग एक मीटर से एक मिलीमीटर तक होती है जो क्रमशः 300 मेगाहर्ट्ज और 300 गीगाहर्ट्ज़ के बीच आवृत्तियों के अनुरूप है।[1][2][3][4][5] विभिन्न स्रोत सूक्ष्म तरंग के रूप में विभिन्न आवृत्ति श्रेणियों को परिभाषित करते हैं; उपरोक्त व्यापक परिभाषा में यूएचएफ और ईएचएफ (EHF) (मिलीमीटर तरंग) बैंड दोनों सम्मिलित हैं। रेडियो आवृत्ति अभियांत्रिकी में एक अधिक सामान्य परिभाषा 1 और 100 गीगाहर्ट्ज (0.3 मीटर और 3 मिमी के बीच तरंग दैर्ध्य) के बीच की सीमा है।[2] सभी मामलों में, सूक्ष्म तरंग में कम से कम संपूर्ण एसएचएफ (SHF) बैंड (3 से 30 GHz, या 10 से 1 सेमी) शामिल होता है। सूक्ष्म तरंग सीमा में आवृत्तियों को अक्सर उनके आईईईई (IEEE) दृश्य बैंड (रडार बैंड) पदनामों द्वारा संदर्भित किया जाता है: एस, सी, एक्स, कू, के, या का बैंड, या इसी तरह के नाटो (NATO) या ईयू (EU) पदनामों द्वारा।

सूक्ष्म तरंग में उपसर्ग सूक्ष्म (माइक्रो) सूक्ष्ममीटर (माइक्रोमीटर) सीमा में तरंग दैर्ध्य का सुझाव देने के लिए नहीं है। बल्कि, यह इंगित करता है कि सूक्ष्म तरंग प्रौद्योगिकी से पहले उपयोग की जाने वाली रेडियो तरंगों की तुलना में सूक्ष्म तरंग "छोटे" (कम तरंग दैर्ध्य वाले) होते हैं। दूर अवरक्त, टेराहर्ट्ज विकिरण, सूक्ष्म तरंग के बीच की सीमाएं, और अति उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगें काफी मनमानी हैं और अध्ययन के विभिन्न क्षेत्रों के बीच विभिन्न प्रकार से उपयोग की जाती हैं।

सूक्ष्म तरंग दृष्टि की रेखा से यात्रा करते हैं; कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों के विपरीत वे पहाड़ियों के चारों ओर विवर्तित नहीं होते हैं, पृथ्वी की सतह का जमीनी तरंगों के रूप में अनुसरण करते हैं, या आयनमंडल से परावर्तित होते हैं, इसलिए स्थलीय सूक्ष्म तरंग संचार लिंक दृश्य क्षितिज द्वारा लगभग 40 मील (64 किमी) तक सीमित हैं। बैंड के उच्च अंत में, वे वातावरण में गैसों द्वारा अवशोषित होते हैं, व्यावहारिक संचार दूरी को लगभग एक किलोमीटर तक सीमित करना हैं। आधुनिक तकनीक में सूक्ष्म तरंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए बिंदु से बिंदु संचार लिंक, बेतार संचार, सूक्ष्म तरंग रेडियो रिले संचार, रडार, उपग्रह और अंतरिक्ष यान संचार, चिकित्सा डायथर्मी और कैंसर उपचार, सुदूरवर्ती संवेदन, रेडियो खगोल विज्ञान, कण त्वरक, वर्णक्रम विज्ञान, औद्योगिक हीटिंग, टकराव से बचाव प्रणाली, गेराज दरवाजा खोलने वाले और बिना चाबी के प्रवेश प्रणाली, और सूक्ष्म तरंग ओवन में खाना पकाने के लिए।

विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम

सूक्ष्म तरंग विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम में सामान्य रेडियो तरंगों के ऊपर और अवरक्त प्रकाश के नीचे आवृत्ति के साथ एक स्थान पर कब्जा कर लेते हैं:

विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम
नाम तरंग दैर्घ्य आवृत्ति (हर्ट्ज) फोटॉन ऊर्जा (ईवी)
गामा किरण < 0.01 nm > 30 EHz > 124 keV
एक्स-किरण 0.01 nm – 10 nm 30 EHz – 30 PHz 124 keV – 124 eV
पराबैंगनी किरण 10 nm – 400 nm 30 PHz – 750 THz 124 eV – 3 eV
दृश्य प्रकाश 400 nm – 750 nm 750 THz – 400 THz 3 eV – 1.7 eV
अवरक्त किरण 750 nm – 1 mm 400 THz – 300 GHz 1.7 eV – 1.24 meV
सूक्ष्म तरंग 1 mm – 1 m 300 GHz – 300 MHz 1.24 meV – 1.24 µeV
रेडियो ≥ 1 m ≤ 300 MHz ≤ 1.24 µeV

विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम के विवरण में, कुछ स्रोत सूक्ष्म तरंग को रेडियो तरंगों के रूप में वर्गीकृत करते हैं, जो रेडियो तरंग बैंड का एक उपसमुच्चय है; जबकि अन्य सूक्ष्म तरंग और रेडियो तरंगों को अलग-अलग प्रकार के विकिरण के रूप में वर्गीकृत करते हैं। यह एक मनमाना भेद है।

प्रसार

सूक्ष्म तरंग पूरी तरह से दृष्टि पथों की रेखा से यात्रा करते हैं; कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों के विपरीत, वे जमीनी तरंगों के रूप में यात्रा नहीं करते हैं जो पृथ्वी के समोच्च का अनुसरण करती हैं, या आयनमंडल (आकाश तरंग) से परावर्तित हो जाता है।[6] हालांकि बैंड के निचले सिरे पर वे उपयोगी स्वागत के लिए पर्याप्त इमारत की दीवारों से गुजर सकते हैं, आम तौर पर पहले फ़्रेज़नेल ज़ोन के लिए साफ़ किए गए रास्ते के अधिकारों की आवश्यकता होती है। इसलिए पृथ्वी की सतह पर सूक्ष्म तरंग संचार लिंक दृश्य क्षितिज द्वारा लगभग 30-40 मील (48-64 किमी) तक सीमित हैं। सूक्ष्म तरंग वातावरण में नमी द्वारा अवशोषित होते हैं, और क्षीणन आवृत्ति के साथ बढ़ता है, बैंड के उच्च अंत में एक महत्वपूर्ण कारक (बारिश फीका) बन जाता है। लगभग 40 गीगाहर्ट्ज़ से शुरू होकर, वायुमंडलीय गैसें भी सूक्ष्म तरंग को अवशोषित करना शुरू कर देती हैं, इसलिए इस आवृत्ति से ऊपर सूक्ष्म तरंग हस्तांतरण कुछ किलोमीटर तक सीमित है। एक वर्णक्रमीय बैंड संरचना विशिष्ट आवृत्तियों पर अवशोषण शिखर का कारण बनती है (दाईं ओर ग्राफ देखें)। 100 GHz से ऊपर, पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा विद्युत चुम्बकीय विकिरण का अवशोषण इतना अधिक है कि यह प्रभाव में अपारदर्शी है, जब तक तथाकथित अवरक्त और प्रकाशिकी (ऑप्टिकल) विंडो आवृत्ति सीमा में वातावरण फिर से पारदर्शी नहीं हो जाता।

क्षोभमंडल प्रकीर्णन (ट्रोपोस्कैटर)

आकाश में एक कोण पर निर्देशित सूक्ष्म तरंग किरण में, जैसे ही किरण क्षोभमंडल से होकर गुजरती है, बिजली की एक छोटी मात्रा बेतरतीब ढंग से बिखर जाएगी।[6] क्षोभमंडल के उस क्षेत्र पर केंद्रित एक उच्च लाभ एंटीना के साथ क्षितिज से परे एक संवेदनशील रिसीवर सिग्नल उठा सकता है। इस तकनीक का उपयोग क्षोभमंडल प्रकीर्णन (ट्रोपोस्कैटर) संचार प्रणालियों में 0.45 और 5 गीगाहर्ट्ज के बीच आवृत्तियों पर क्षितिज से परे, 300 किमी तक की दूरी पर संचार करने के लिए किया गया है।

एंटेना

वेवगाइड का उपयोग सूक्ष्म तरंग ले जाने के लिए किया जाता है।वेवगाइड्स का उदाहरण और एक वायु यातायात नियंत्रण रडार में एक डिप्लेक्सर

सूक्ष्म तरंग की छोटी तरंग दैर्ध्य वहनीय उपकरणों के लिए सर्वदिशात्मक एंटेना को 1 से 20 सेंटीमीटर लंबे से बहुत छोटा बनाने की अनुमति देती है, इसलिए तार रहित उपकरणों के लिए सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जैसे सेल फोन, कॉर्डलेस फोन, और लैपटॉप के लिए ताररहित लैन (वाई-फाई) एक्सेस, और ब्लूटूथ इयरफ़ोन। इस्तेमाल किए गए एंटेना में शॉर्ट व्हिप एंटेना, रबर डकी एंटेना, स्लीव द्विध्रुवीय, पैच एंटेना शामिल हैं। और यह भी तेजी से सेल फोन में इस्तेमाल किया जाने वाला मुद्रित परिपथ उलटा एफ एंटीना (पीआईएफए-PIFA) है।

उनकी छोटी तरंग दैर्ध्य भी सूक्ष्म तरंग के संकीर्ण किरण को आधे मीटर से 5 मीटर व्यास तक आसानी से छोटे उच्च लाभ एंटेना द्वारा उत्पादित करने की अनुमति देती है। इसलिए, सूक्ष्म तरंग के किरण का उपयोग बिंदु से बिंदु संचार लिंक और रडार के लिए किया जाता है। संकीर्ण किरण का एक लाभ यह है कि वे समान आवृत्ति का उपयोग करके आस-पास के उपकरणों में हस्तक्षेप नहीं करते हैं, जो आस-पास के प्रेषक (ट्रांसमीटर) द्वारा आवृत्ति के पुन: उपयोग की अनुमति दे रहा है। परवलयिक ("डिश") एंटेना सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले निर्देश एंटेना हैं, लेकिन हॉर्न एंटेना, स्लॉट एंटेना और लेंस एंटेना का भी उपयोग किया जाता है। उपभोक्ता उपकरणों में फ्लैट माइक्रोस्ट्रिप एंटेना का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर व्यावहारिक एक अन्य निर्देश एंटीना चरणबद्ध सरणी है, जो एंटेना का एक कंप्यूटर नियंत्रित सरणी है जो एक किरण का उत्पादन करता है जिसे इलेक्ट्रॉनिक रूप से विभिन्न दिशाओं में चलाया जा सकता है।

सूक्ष्म तरंग आवृत्ति पर हस्तांतरण लाइनें जिनका उपयोग एंटेना से कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों को ले जाने के लिए किया जाता है, जैसे समाक्षीय केबल और समानांतर तार लाइनें, और अत्यधिक बिजली हानि भी होती है, इसलिए जब कम क्षीणन की आवश्यकता होती है तो सूक्ष्म तरंग को वेवगाइड नामक धातु के पाइप द्वारा ले जाया जाता है। वेवगाइड रन की उच्च लागत और रखरखाव आवश्यकताओं के कारण, कई सूक्ष्म तरंग एंटेना में ट्रांसमीटर का आउटपुट चरण या रिसीवर का आरएफ (RF) फ्रंट एंड एंटीना पर स्थित होता है।

डिजाइन और विश्लेषण

सूक्ष्म तरंग शब्द का विद्युतचुम्बकीय परिपथ सिद्धांत में भी अधिक तकनीकी अर्थ है।[7][8] उपकरण और तकनीकों को गुणात्मक रूप से "सूक्ष्म तरंग" के रूप में वर्णित किया जा सकता है जब संकेतों की तरंग दैर्ध्य लगभग परिपथ के आयामों के समान होती है, ताकि गांठदार तत्व परिपथ सिद्धांत गलत हो और इसके बजाय वितरित परिपथ तत्व और संचरण लाइन सिद्धांत रचना और विश्लेषण के लिए अधिक उपयोगी तरीके हैं।

परिणामस्वरूप व्यावहारिक सूक्ष्म तरंग परिपथ कम आवृत्ति वाले रेडियो तरंगों के साथ उपयोग किए जाने वाले असतत प्रतिरोध संधारित्र और कुचालक से दूर चले जाते हैं। कम आवृत्तियों पर उपयोग किए जाने वाले खुले तार और समाक्षीय संचरण लाइनें उन्हें तरंग गाइड और स्ट्रिपलाइन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और गांठ वाले तत्व ट्यून किए गए परिपथ को कैविटी रेज़ोनेटर या रेज़ोनेंट स्टब्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।[7] बदले में और भी उच्च आवृत्तियों पर जहां विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरंग दैर्ध्य उन्हें संसाधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली संरचनाओं के आकार की तुलना में छोटी हो जाती है, सूक्ष्म तरंग तकनीक अपर्याप्त हो जाती है और प्रकाशिकी के तरीकों का उपयोग किया जाता है।

सूक्ष्म तरंग स्रोत

[कैविटी मैग्नेट्रोन] के अंदर का कटअवे दृश्य जैसा कि [माइक्रोवेव ओवन] (बाएं) में उपयोग किया जाता है। एंटीना स्प्लिटर: [माइक्रोस्ट्रिप] तकनीक उच्च आवृत्तियों (दाएं) पर तेजी से आवश्यक हो जाती है।
अलग रडार स्पीड गन। तांबे के रंग के हॉर्न एंटेना के अंत से जुड़ी ग्रे असेंबली गन डायोड है जो सूक्ष्म तरंग उत्पन्न करता है।

उच्च शक्ति वाले सूक्ष्म तरंग स्रोत सूक्ष्म तरंग उत्पन्न करने के लिए विशेष वैक्यूम ट्यूब का उपयोग करते हैं। ये उपकरण कम आवृत्ति वाली वैक्यूम ट्यूब से विभिन्न सिद्धांतों पर काम करते हैं, ये विद्युत या चुंबकीय क्षेत्रों को नियंत्रित करने के प्रभाव में निर्वात में इलेक्ट्रॉनों की प्राक्षेपिक गति का उपयोग कर रहे हैं, और इसमें मैग्नेट्रोन (सूक्ष्म तरंग ओवन में प्रयुक्त), क्लेस्ट्रॉन, यात्रा तरंग ट्यूब (ट्रैवलिंग वेव ट्यूब) (टीडब्ल्यूटी TWT), और जाइरोट्रॉन भी शामिल हैं। ये उपकरण (डिवाइस) वर्तमान संशोधित मोड के बजाय घनत्व संग्राहक मोड में काम करते हैं। इसका मतलब यह है कि वे अपने माध्यम से बैलिस्टिक रूप से उड़ने वाले इलेक्ट्रॉनों के गुच्छों के आधार पर काम करते हैं।

इलेक्ट्रॉनों की एक सतत धारा का उपयोग करने के बजाय। कम शक्ति वाले सूक्ष्म तरंग स्रोत ठोस राज्य उपकरणों का उपयोग करते हैं[9] जैसे कि क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर (कम से कम कम आवृत्तियों पर), सुरंग डायोड, गन डायोड और इमपैट (IMPATT) डायोड। कम शक्ति के स्रोत बेंचटॉप उपकरण, रैकमाउंट उपकरण, एम्बेड करने योग्य मापांक (मॉड्यूल) और कार्ड स्तर प्रारूप में उपलब्ध हैं। एक मेसर एक ठोस अवस्था वाला उपकरण है जो लेजर के समान सिद्धांतों का उपयोग करके सूक्ष्म तरंग को बढ़ाता है, जो उच्च आवृत्ति प्रकाश तरंगों को बढ़ाता है।

सभी गर्म वस्तुएं निम्न स्तर के सूक्ष्म तरंग ब्लैक बॉडी विकिरण का उत्सर्जन करती हैं, यह उनके तापमान पर निर्भर करता है, इसलिए मौसम विज्ञान और सुदूर संवेदन में, सूक्ष्म तरंग रेडियोमीटर का उपयोग वस्तुओं या इलाके के तापमान को मापने के लिए किया जाता है।[10] सूर्य[11] और अन्य खगोलीय रेडियो स्रोत जैसे कैसिओपिया ए निम्न स्तर के सूक्ष्म तरंग विकिरण का उत्सर्जन करते हैं जिसमें उनके मेकअप की जानकारी होती है, जिसका रेडियो खगोलविदों द्वारा रेडियो टेलीस्कोप नामक रिसीवर का उपयोग करके अध्ययन किया जाता है।[10] कॉस्मिक सूक्ष्म तरंग पृष्ठभूमि विकिरण (सीएमबीआर CMBR), उदाहरण के लिए, एक कमजोर सूक्ष्म तरंग का शोर यह खाली जगह भर रहा है जो ब्रह्मांड विज्ञान के ब्रह्मांड की उत्पत्ति के बिग बैंग सिद्धांत पर जानकारी का एक प्रमुख स्रोत है।

सूक्ष्म तरंग का उपयोग

बिंदु से बिंदु दूरसंचार (अर्थात गैर-प्रसारण उपयोग) के लिए सूक्ष्म तरंग प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सूक्ष्म तरंग इस उपयोग के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं क्योंकि वे रेडियो तरंगों की तुलना में अधिक आसानी से संकरे किरण में केंद्रित होते हैं, जिससे आवृत्ति का पुन: उपयोग होता है; उनकी तुलनात्मक रूप से उच्च आवृत्तियाँ व्यापक बैंडविड्थ और उच्च डेटा संचरण दर की अनुमति देती हैं,और एंटीना का आकार कम आवृत्तियों की तुलना में छोटा होता है क्योंकि एंटीना का आकार प्रेषित आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है। अंतरिक्ष यान संचार में सूक्ष्म तरंग का उपयोग किया जाता है, और दुनिया के अधिकांश डेटा, टीवी और टेलीफोन संचार ग्राउंड स्टेशनों और संचार उपग्रहों के बीच सूक्ष्म तरंग द्वारा लंबी दूरी तक प्रेषित होते हैं। सूक्ष्म तरंग का उपयोग सूक्ष्म तरंग ओवन और रडार तकनीक में भी किया जाता है।

संचार

एक निवास पर एक उपग्रह डिश, जो एक k के ऊपर उपग्रह टेलीविजन प्राप्त करता हैu बैंड 12-14; GHz सूक्ष्म तरंग किरण एक प्रत्यक्ष प्रसारण संचार उपग्रह से एक भूस्थैतिक कक्षा में 35,700 किलोमीटर (22,000 मील) पृथ्वी के ऊपर

फाइबर आकाश स्थांतरण के आगमन से पहले, सबसे लंबी दूरी की टेलीफोन कॉल एटी एंड टी लॉन्ग लाइन्स जैसे वाहकों द्वारा चलाए जा रहे सूक्ष्म तरंग रेडियो रिले लिंक के संचार के माध्यम से की जाती थी। 1950 के दशक की शुरुआत में, प्रत्येक सूक्ष्म तरंग रेडियो चैनल पर 5,400 टेलीफोन चैनल भेजने के लिए आवृति विभाजन बहुसंकेत (फ़्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग) का उपयोग किया गया था, 70 किमी तक की दूरी पर, अगली साइट पर हॉप के लिए दस रेडियो चैनलों को एक एंटेना में संयोजित किया गया है।

तार रहित लैन प्रोटोकॉल, जैसे ब्लूटूथ और आईईईई 802.11 विनिर्देश वाई-फाई के लिए उपयोग किए जाते हैं, यह 2.4 GHz आईएसएम (ISM) बैंड में सूक्ष्म तरंग का भी उपयोग करता है, हालांकि 802.11 ए5 (a5) GHz सीमा में एसएचएफ बैंड और यू-एनआईआई (U- NII) आवृत्तियों का उपयोग करता है। 3.5–4.0 GHz सीमा में कई देशों में लाइसेंस प्राप्त लंबी दूरी (लगभग 25 किमी तक) तार रहित इंटरनेट एक्सेस सेवाओं का उपयोग लगभग एक दशक से किया जा रहा है। एफसीसीसी (FCC) ने हाल ही में उन वाहकों के लिए वर्णक्रम तैयार किया है जो 3.65 GHz पर जोर देने के साथ अमेरिका में इस श्रेणी में सेवाएं प्रदान करना चाहते हैं। देश भर में दर्जनों सेवा प्रदाता इस बैंड में काम करने के लिए एफसीसी से लाइसेंस प्राप्त कर रहे हैं या पहले ही प्राप्त कर चुके हैं। विनमैक्स (WIMAX) सेवा की पेशकश जो 3.65 GHz बैंड पर की जा सकती है, व्यावसायिक ग्राहकों को संयोजकता (कनेक्टिविटी) के लिए एक और विकल्प देगी।

मेट्रोपॉलिटन एरिया संचार मैन-(MAN) प्रोटोकॉल, जैसे कि वाईमैक्स (सूक्ष्म तरंग एक्सेस के लिए दुनिया भर में अंतरप्रचालनीयता (इंटरऑपरेबिलिटी)) आईईईई 802.16, जैसे मानकों पर आधारित हैं। इसे 2 और 11 GHz के बीच संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वाणिज्यिक कार्यान्वयन 2.3 गीगाहर्ट्ज़, 2.5 गीगाहर्ट्ज़, 3.5 गीगाहर्ट्ज़ और 5.8 गीगाहर्ट्ज़ सीमा में हैं।

आईईईई 802.20 या एटीआईएस/एएनएसआई (ATIS/ANSI) एचसी-एसडीएमए (HC-SDMA) (जैसे आईबर्स्ट) जैसे मानकों के विनिर्देशों के आधार पर मोबाइल ब्रॉडबैंड तार रहित एक्सेस (एमबीडब्ल्यूए) प्रोटोकॉल गतिशीलता देने और मोबाइल फोन के समान प्रवेश विशेषताओं के निर्माण में 1.6 और 2.3 गीगाहर्ट्ज के बीच काम करते हैं। लेकिन बहुत अधिक वर्णक्रमीय दक्षता के साथ।[12]

कुछ मोबाइल फोन संचार, जैसे जीएसएम, अमेरिका और अन्य जगहों पर क्रमशः 1.8 और 1.9 गीगाहर्ट्ज के आसपास कम माइक्रोवेव/उच्च-यूएचएफ आवृत्तियों का उपयोग करते हैं। डीवीबी (DVB) एसएच (SH) और एसडीएमबी (SDMB) 1.452 से 1.492 गीगाहर्ट्ज़ का उपयोग करते हैं, जबकि यू.एस. (U.S.) में मालिकाना/असंगत उपग्रह रेडियो यह डार्स (DARS) के लिए लगभग 2.3 GHz का उपयोग करता है।

सूक्ष्म तरंग रेडियो का उपयोग प्रसारण और दूरसंचार प्रसारण में किया जाता है क्योंकि, उनकी छोटी तरंग दैर्ध्य के कारण, अत्यधिक दिशात्मक एंटेना छोटे होते हैं और इसलिए वे लंबी तरंग दैर्ध्य (कम आवृत्तियों) की तुलना में अधिक व्यावहारिक होंगे। सूक्ष्म तरंग वर्णक्रम में बाकी रेडियो वर्णक्रम की तुलना में अधिक बैंडविड्थ है; 300 मेगाहर्ट्ज से नीचे प्रयोग करने योग्य बैंडविड्थ 300 मेगाहर्ट्ज से कम है जबकि कई गीगाहर्ट्ज़ का उपयोग 300 मेगाहर्ट्ज से ऊपर किया जा सकता है। आमतौर पर, सूक्ष्म तरंग का उपयोग टेलीविजन समाचारों में एक विशेष रूप से सुसज्जित वैन से एक दूरस्थ स्थान से एक टेलीविजन स्टेशन तक एक संकेत प्रसारित करने के लिए किया जाता है। प्रसारण सहायक सेवा (बीएएस bas), रिमोट पिकअप यूनिट (आरपीयू RPU), और स्टूडियो/ ट्रांसमीटर लिंक (एसटीएल STL) देखें

अधिकांश उपग्रह संचार प्रणालियाँ सूक्ष्म तरंग वर्णक्रम के सी (C), एक्स (X), केऐ (Ka), या केयू (Ku) बैंड में काम करती हैं। ये आवृत्तियाँ बड़ी बैंडविड्थ की अनुमति देती हैं

भीड़भाड़ वाले यूएचएफ आवृत्तियों से बचने और ईएचएफ आवृत्तियों के वायुमंडलीय अवशोषण से नीचे रहने के दौरान। सैटेलाइट टीवी या तो पारंपरिक बड़े डिश फिक्स्ड सैटेलाइट सर्विस के लिए सी बैंड में या डायरेक्ट-ब्रॉडकास्ट सैटेलाइट के लिए केयू बैंड में काम करता है। सैन्य संचार मुख्य रूप से X या Ku बैंड लिंक पर चलता है, जिसमें Ka बैंड का उपयोग मिलस्टार के लिए किया जाता है।

नेविगेशन

चीनी बेईडो सहित क्षेत्रीय नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम जीएनएसएस (GNSS), अमेरिकन वैश्विक स्थान-निर्धारण प्रणाली (1978 में पेश किया गया) और रूसी ग्लोनास ने लगभग 1.2 गीगाहर्ट्ज़ और 1.6 गीगाहर्ट्ज़ के बीच विभिन्न बैंडों में नेविगेशनल सिग्नल प्रसारित किए।

रडार

एक ASR-9 हवाई अड्डे की निगरानी रडार की परवलयिक एंटीना (निचली घुमावदार सतह) जो एक हवाई अड्डे के आसपास के हवाई क्षेत्र में विमान का पता लगाने के लिए 2.7-2.9 GHz (S बैंड) सूक्ष्म तरंग के एक संकीर्ण ऊर्ध्वाधर पंखे के आकार के किरण को विकीर्ण करती है।

रडार एक रेडियोस्थान निर्धारण (रेडियोलोकेशन) तकनीक है जिसमें एक ट्रांसमीटर द्वारा उत्सर्जित रेडियो तरंगों का एक पुंज किसी वस्तु से उछलता है और यह एक रिसीवर के पास लौटता है, यह वस्तु के स्थान, सीमा, गति और अन्य विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति दे रहा है। सूक्ष्म तरंग की छोटी तरंग दैर्ध्य वस्तुओं से मोटर वाहनों, जहाजों और विमानों के आकार के बड़े प्रतिबिंबों का कारण बनती है। इसके अलावा, इन तरंग दैर्ध्य पर, उच्च लाभ वाले एंटेना जैसे परवलयिक एंटेना वस्तुओं का सटीक पता लगाने के लिए आवश्यक संकीर्ण किरणविड्थ का उत्पादन करने के लिए आवश्यक होते हैं जो आसानी से छोटे होते हैं, यह उन्हें वस्तुओं को स्कैन करने के लिए तेजी से चालू करने की अनुमति दे रहा है। इसलिए, सूक्ष्म तरंग आवृत्तियां रडार में उपयोग की जाने वाली मुख्य आवृत्तियां हैं। सूक्ष्म तरंग रडार व्यापक रूप से हवाई यातायात नियंत्रण, मौसम पूर्वानुमान, जहाजों के नेविगेशन और गति सीमा प्रवर्तन जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है। लंबी दूरी के रडार कम सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों का उपयोग करते हैं क्योंकि बैंड के ऊपरी छोर पर वायुमंडलीय अवशोषण सीमा को सीमित करता है, लेकिन मिलीमीटर तरंगों का उपयोग छोटी दूरी के रडार जैसे कि टक्कर से बचाव प्रणाली के लिए किया जाता है।

अटाकामा लार्ज मिलिमीटर एरे (एएलएमए) के कुछ डिश एंटेना उत्तरी चिली में स्थित एक रेडियो टेलीस्कोप है। यह मिलीमीटर तरंग रेंज में सूक्ष्म तरंग (माइक्रोवेव) प्राप्त करता है, 31-1000 GHz।
ब्रह्मांडीय सूक्ष्म तरंग (माइक्रोवेव) परिप्रेक्ष्य विकिरण (सीएमबीआर) के नक्शे, जो बेहतर प्रस्ताव दिखाते हैं जो बेहतर सूक्ष्म तरंग (माइक्रोवेव) रेडियो टेलीस्कोप के साथ हासिल किया गया है।

रेडियो खगोल विज्ञान

खगोलीय रेडियो स्रोतों द्वारा उत्सर्जित माइक्रोवेव; ग्रह, तारे, आकाशगंगाएँ और नीहारिकाएँ इनका अध्ययन रेडियो खगोल विज्ञान में बड़े डिश एंटेना के साथ किया जाता है जिन्हें रेडियो टेलीस्कोप कहा जाता है। स्वाभाविक रूप से होने वाले सूक्ष्म तरंग विकिरण प्राप्त करने के अलावा, सौर मंडल में ग्रहों से सूक्ष्म तरंग को उछालने के लिए सक्रिय रडार प्रयोगों में रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग किया गया है, चंद्रमा से दूरी निर्धारित करने के लिए या बादल कवर के माध्यम से शुक्र की अदृश्य सतह का नक्शा बनाने के लिए।

हाल ही में पूरा किया गया सूक्ष्म तरंग रेडियो टेलीस्कोप अटाकामा लार्ज मिलीमीटर एरे है, यह चिली में 5,000 मीटर (16,597 फीट) से अधिक ऊंचाई पर स्थित है, और यह ब्रह्मांड को मिलीमीटर और सबमिलीमीटर तरंग दैर्ध्य सीमा में देखता है। दुनिया की अब तक की सबसे बड़ी जमीन पर आधारित खगोल विज्ञान परियोजना, इसमें 66 से अधिक व्यंजन शामिल हैं और इसे यूरोप, उत्तरी अमेरिका, पूर्वी एशिया और चिली के अंतरराष्ट्रीय सहयोग से बनाया गया था।[13][14]

सूक्ष्म तरंग रेडियो खगोल विज्ञान का एक प्रमुख हालिया फोकस 1964 में रेडियो खगोलविदों अर्नो पेनज़ियास और रॉबर्ट विल्सन द्वारा खोजे गए ब्रह्मांडीय सूक्ष्म तरंग पृष्ठभूमि विकिरण (सीएमबीआर-CMBR) का मानचित्रण कर रहा है। यह मंद पृष्ठभूमि विकिरण, जो ब्रह्मांड को भरता है और लगभग सभी दिशाओं में समान है, बिग बैंग से "अवशेष विकिरण" है, और यह प्रारंभिक ब्रह्मांड की स्थितियों के बारे में जानकारी के कुछ स्रोतों में से एक है। ब्रह्मांड के विस्तार और इस प्रकार शीतलन के कारण, मूल रूप से उच्च ऊर्जा विकिरण को रेडियो वर्णक्रम के सूक्ष्म तरंग क्षेत्र में स्थानांतरित कर दिया गया है। पर्याप्त रूप से संवेदनशील रेडियो टेलीस्कोप सीएमबीआर को एक बेहोश संकेत के रूप में पहचान सकते हैं जो किसी तारे, आकाशगंगा या अन्य वस्तु से संबंधित नहीं है।[15]

हीटिंग और पावर एप्लिकेशन

एक रसोई काउंटर पर छोटे सूक्ष्म तरंग ओवन
औद्योगिक प्रक्रियाओं में हीटिंग के लिए सूक्ष्म तरंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एक्सट्रूज़न से पहले प्लास्टिक की छड़ को नरम करने के लिए एक सूक्ष्म तरंग टनल ओवन।

एक सूक्ष्म तरंग ओवन भोजन के माध्यम से 2.45 गीगाहर्ट्ज (12 सेमी) की आवृत्ति पर सूक्ष्म तरंग विकिरण पारित करता है, यह मुख्य रूप से पानी में ऊर्जा के अवशोषण द्वारा ढांकता हुआ ताप पैदा कर रहा है। 1970 के दशक के अंत में पश्चिमी देशों में सूक्ष्म तरंग ओवन आम रसोई के उपकरण बन गए, यह कम खर्चीले कैविटी मैग्नेट्रोन के विकास का अनुसरण कर रहा है। तरल अवस्था में पानी में कई आणविक अंतःक्रियाएं होती हैं जो अवशोषण शिखर को चौड़ा करता है। वाष्प चरण में, पृथक पानी के अणु सूक्ष्म तरंग ओवन की आवृत्ति का लगभग दस गुना लगभग 22 गीगाहर्ट्ज़ पर अवशोषित करते हैं।

सूक्ष्म तरंग हीटिंग का उपयोग औद्योगिक प्रक्रियाओं में उत्पादों को सुखाने और इलाज के लिए किया जाता है।

कई अर्धचालक प्रसंस्करण तकनीकें प्रतिक्रियाशील आयन नक़्क़ाशी और प्लाज्मा वर्धित रासायनिक वाष्प जमाव (PECVD) जैसे उद्देश्यों के लिए प्लाज्मा उत्पन्न करने के लिए सूक्ष्म तरंग का उपयोग करती हैं।

गैस को प्लाज्मा में तोड़ने में मदद करने के लिए तारकीय और टोकामक प्रायोगिक संलयन रिएक्टरों में सूक्ष्म तरंग का उपयोग किया जाता है, और इसे बहुत अधिक तापमान पर गर्म करें। आवृत्ति को 2-200 GHz के बीच कहीं भी चुंबकीय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों के द्विताणुत्वर (साइक्लोट्रॉन) प्रतिध्वनि के लिए ट्यून किया जाता है, इसलिए इसे अक्सर इलेक्ट्रॉन द्विताणुत्वर (साइक्लोट्रॉन), अनुनाद ताप (ईसीआरएच ECRH) के रूप में जाना जाता है। आगामी आईटीईआर (IETER) तापनाभिकीय रिऐक्टर[16] 170 गीगाहर्ट्ज सूक्ष्म तरंग के 20 मेगावाट तक का उपयोग करेगा।

सूक्ष्म तरंग का उपयोग लंबी दूरी पर बिजली संचारित करने के लिए किया जा सकता है, और द्वितीय विश्व युद्ध के बाद संभावनाओं की जांच के लिए शोध किया गया था। नासा ने 1970 और 1980 के दशक की शुरुआत में बड़े सौर सरणियों के साथ सौर ऊर्जा उपग्रह (एसपीएस SPS) सिस्टम का उपयोग करने की संभावनाओं पर शोध करने के लिए काम किया। जो कि सूक्ष्म तरंग के माध्यम से पृथ्वी की सतह तक बिजली पहुंचाएगा।

कम घातक हथियार मौजूद हैं जो मानव त्वचा की एक पतली परत को असहनीय तापमान तक गर्म करने के लिए मिलीमीटर तरंगों का उपयोग करते हैं ताकि लक्षित व्यक्ति को दूर ले जाया जा सके। 95 गीगाहर्ट्ज़ फ़ोकस किरण का दो सेकंड का विस्फोट त्वचा को 0.4 मिलीमीटर (1/64 इंच) की गहराई पर 54 डिग्री सेल्सियस (129 डिग्री फ़ारेनहाइट) के तापमान तक गर्म करता है। संयुक्त राज्य वायु सेना और मरीन वर्तमान में निश्चित प्रतिष्ठानों में इस प्रकार की सक्रिय इनकार प्रणाली का उपयोग कर रहे हैं।[17]

स्पेक्ट्रोस्कोपी

सूक्ष्म तरंग विकिरण का उपयोग इलेक्ट्रॉन अनुचुंबकीय अनुनाद (ईपीआर या ईएसआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी (किरणों के वर्ण-क्रम को मापने की विद्या) में किया जाता है, यह आमतौर पर एक्स-बैंड क्षेत्र (~ 9 गीगाहर्ट्ज) में 0.3 टी के चुंबकीय क्षेत्रों के संयोजन के साथ होता है। यह तकनीक रासायनिक प्रणालियों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के बारे में जानकारी प्रदान करती है, जैसे मुक्त कण या संक्रमण धातु आयन जैसे Cu II, सूक्ष्म तरंग विकिरण का उपयोग घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी करने के लिए भी किया जाता है और इसे इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री के साथ जोड़ा जा सकता है जैसे कि सूक्ष्म तरंग वर्धित विद्युत रसायन।

सूक्ष्म तरंग आवृत्ति बैंड

सूक्ष्म तरंग वर्णक्रम में आवृत्तियों के बैंड अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट किए जाते हैं। दुर्भाग्य से, कई असंगत बैंड पदनाम प्रणालियां हैं, और यहां तक ​​कि एक प्रणाली के भीतर भी कुछ अक्षरों के अनुरूप आवृत्ति सीमा अलग-अलग अनुप्रयोग क्षेत्रों के बीच कुछ भिन्न होती है।[18][19] राडार सेटों में प्रयुक्त बैंडों के एक शीर्ष गुप्त यू.एस. वर्गीकरण में पत्र प्रणाली की उत्पत्ति द्वितीय विश्व युद्ध में हुई थी; यह सबसे पुरानी पत्र प्रणाली, आईईईई रडार बैंड की उत्पत्ति है। ग्रेट ब्रिटेन की रेडियो सोसायटी (आरएसजीबी) द्वारा सूक्ष्म तरंग आवृत्ति बैंड पदनामों का एक सेट नीचे सारणीबद्ध है:

सूक्ष्म तरंग आवृत्ति बैंड
पद आवृति सीमा तरंग दैर्ध्य सीमा विशिष्ट उपयोग
L बैंड 1 to 2 GHz 15 cm to 30 cm सैन्य टेलीमेट्री, जीपीएस (GPS), मोबाइल फोन (जीएसएम GSM), रेडियो
S बैंड 2 to 4 GHz 7.5 cm to 15 cm मौसम रडार, सतह जहाज रडार, कुछ संचार उपग्रह, सूक्ष्म तरंग ओवन, सूक्ष्म तरंग उपकरण/संचार, रेडियो खगोल विज्ञान, मोबाइल फोन, तार रहित लैन, ब्लूटूथ, ज़िगबी (GIGBI), जीपीएस, शौकिया रेडियो
C बैंड 4 to 8 GHz 3.75 cm to 7.5 cm लंबी दूरी की रेडियो दूरसंचार
X बैंड 8 to 12 GHz 25 mm to 37.5 mm उपग्रह संचार, रडार, स्थलीय ब्रॉडबैंड, अंतरिक्ष संचार, रेडियो, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी
KU बैंड 12 to 18 GHz 16.7 mm to 25 mm उपग्रह संचार, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी
K बैंड 18 to 26.5 GHz 11.3 mm to 16.7 mm रडार, उपग्रह संचार, खगोलीय अवलोकन, ऑटोमोटिव रडार, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी
KA बैंड 26.5 to 40 GHz 5.0 mm to 11.3 mm उपग्रह संचार, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी
Q बैंड 33 to 50 GHz 6.0 mm to 9.0 mm उपग्रह संचार, स्थलीय सूक्ष्म तरंग संचार, रेडियो खगोल विज्ञान, मोटर वाहन रडार, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी
U बैंड 40 to 60 GHz 5.0 mm to 7.5 mm
V बैंड 50 to 75 GHz 4.0 mm to 6.0 mm मिलीमीटर तरंग रडार अनुसंधान, आणविक घूर्णी स्पेक्ट्रोस्कोपी और अन्य प्रकार के वैज्ञानिक अनुसंधान
W बैंड 75 to 110 GHz 2.7 mm to 4.0 mm उपग्रह संचार, मिलीमीटर-लहर रडार अनुसंधान, सैन्य रडार लक्ष्यीकरण और ट्रैकिंग अनुप्रयोग, और कुछ गैर-सैन्य अनुप्रयोग, ऑटोमोटिव रडार
F बैंड 90 to 140 GHz 2.1 mm to 3.3 mm एसएचएफ प्रसारण: रेडियो खगोल विज्ञान, सूक्ष्म तरंग उपकरण / संचार, तार रहित लैन (LAN), सबसे आधुनिक रडार, संचार उपग्रह, उपग्रह टेलीविजन प्रसारण, डीबीएस (DBS), शौकिया रेडियो
D बैंड 110 to 170 GHz 1.8 mm to 2.7 mm ईएचएफ प्रसारण: रेडियो खगोल विज्ञान, उच्च आवृत्ति सूक्ष्म तरंग रेडियो रिले, सूक्ष्म तरंग रिमोट सेंसिंग, शौकिया रेडियो, निर्देशित-ऊर्जा हथियार, मिलीमीटर तरंग स्कैनर

अन्य परिभाषाएँ मौजूद हैं।[20]

पी बैंड (P Band) शब्द का प्रयोग कभी-कभी एल बैंड के नीचे यूएचएफ (UHF) आवृत्तियों के लिए किया जाता है लेकिन अब यह प्रति आईईईई स्था. 521 अप्रचलित है।

जब द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान के बैंड में पहली बार रडार विकसित किए गए थे, यह ज्ञात नहीं था कि पास में एक अवशोषण बैंड था (वायुमंडल में जल वाष्प और ऑक्सीजन के कारण)। इस समस्या से बचने के लिए, मूल K बैंड को निचले Ku बैंड और ऊपरी Ka बैंड में विभाजित किया गया था.[21]

सूक्ष्म तरंग आवृत्ति माप

के में मापने के लिए अवशोषण वेवमीटरu बैंड।

सूक्ष्म तरंग आवृत्ति को इलेक्ट्रॉनिक या यांत्रिक तकनीकों द्वारा मापा जा सकता है।

आवृत्ति काउंटर या उच्च आवृत्ति हेटेरोडाइन तंत्र का उपयोग किया जा सकता है। यहां अज्ञात आवृत्ति की तुलना कम आवृत्ति जनरेटर, सुसंगत जनरेटर और मिक्सर के उपयोग से ज्ञात कम आवृत्ति के सुसंगत से की जाती है।

माप की सटीकता संदर्भ स्रोत की सटीकता और स्थिरता द्वारा सीमित है।

यांत्रिक विधियों के लिए एक ट्यून करने योग्य गुंजयमान यंत्र की आवश्यकता होती है जैसे अवशोषण तरंगमापी, जिसका भौतिक आयाम और आवृत्ति के बीच एक ज्ञात संबंध है।

एक प्रयोगशाला सेटिंग में, लेचर लाइनों का उपयोग समानांतर तारों से बनी हस्तांतरण लाइन पर तरंग दैर्ध्य को सीधे मापने के लिए किया जा सकता है, फिर आवृत्ति की गणना की जा सकती है। तरंगदैर्घ्य को सीधे मापने के लिए एक स्लॉटेड वेवगाइड या स्लॉटेड समाक्षीय लाइन का उपयोग करना एक समान तकनीक है। इन उपकरणों में एक अनुदैर्ध्य स्लॉट के माध्यम से लाइन में पेश की गई एक जांच होती है ताकि जांच लाइन के ऊपर और नीचे यात्रा करने के लिए स्वतंत्र हो। स्लॉटेड लाइनें मुख्य रूप से लाइन पर वोल्टेज स्टैंडिंग वेव अनुपात की माप के लिए अभिप्रेत हैं। हालाँकि, बशर्ते एक स्थायी लहर मौजूद हो, उनका उपयोग नोड्स के बीच की दूरी को मापने के लिए भी किया जा सकता है, जो आधी तरंग दैर्ध्य के बराबर है। इस पद्धति की सटीकता नोडल स्थानों के निर्धारण द्वारा सीमित है।

स्वास्थ्य पर प्रभाव

सूक्ष्म तरंग गैर-आयनीकरण विकिरण हैं, जिसका अर्थ है कि सूक्ष्म तरंग फोटॉन में अणुओं को आयनित करने या रासायनिक बंधनों को तोड़ने या डीएनए (DNA) को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है, जैसे कि आयनकारी विकिरण जैसे कि एक्स रे या पराबैंगनी कर सकते हैं।[22] शब्द "विकिरण" एक स्रोत से निकलने वाली ऊर्जा को संदर्भित करता है न कि रेडियोधर्मिता को। सूक्ष्म तरंग के अवशोषण का मुख्य प्रभाव सामग्री को गर्म करना है; विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ध्रुवीय अणुओं को कंपन करने का कारण बनते हैं। यह निर्णायक रूप से नहीं दिखाया गया है कि सूक्ष्म तरंग (या अन्य गैर-आयनीकरण विद्युत चुम्बकीय विकिरण) का निम्न स्तरों पर महत्वपूर्ण प्रतिकूल जैविक प्रभाव पड़ता है। कुछ लेकिन सभी नहीं, अध्ययनों से पता चलता है कि लंबे समय तक एक्सपोजर का कैंसरजन्य प्रभाव हो सकता है।[23]

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, यह देखा गया कि रडार प्रतिष्ठानों के विकिरण पथ में व्यक्तियों ने सूक्ष्म तरंग विकिरण के जवाब में क्लिक और भनभनाहट का अनुभव किया। 1970 के दशक में नासा द्वारा किए गए शोध से पता चला है कि यह आंतरिक कान के कुछ हिस्सों में थर्मल विस्तार के कारण होता है। 1955 में डॉ. जेम्स लवलॉक सूक्ष्म तरंग डायथर्मी का उपयोग करके चूहों को 0 और 1 डिग्री सेल्सियस (32 और 34 डिग्री फारेनहाइट) तक ठंडा करने में सक्षम थे।[24]

जब सूक्ष्म तरंग के संपर्क में आने से चोट लगती है, यह आमतौर पर शरीर में प्रेरित ढांकता हुआ हीटिंग के परिणामस्वरूप होता है। सूक्ष्म तरंग विकिरण के संपर्क में आने से इस तंत्र द्वारा मोतियाबिंद हो सकता है, क्योंकि सूक्ष्म तरंग हीटिंग आंख के क्रिस्टलीय लेंस में प्रोटीन को निरूपित करता है[25] (उसी तरह) वह गर्मी अंडे की सफेदी को सफेद और अपारदर्शी बना देती है)। आंख के लेंस और कॉर्निया विशेष रूप से कमजोर होते हैं क्योंकि उनमें रक्त वाहिकाएं नहीं होती हैं जो गर्मी को दूर ले जा सकती हैं। सूक्ष्म तरंग विकिरण की भारी खुराक के संपर्क में (जैसे कि एक ओवन से जिसे दरवाजे के खुले होने पर भी संचालन की अनुमति देने के लिए छेड़छाड़ की गई है) अन्य ऊतकों में भी गर्मी की क्षति पैदा कर सकता है, जिसमें गंभीर जलन भी शामिल है जो तुरंत स्पष्ट नहीं हो सकती है उच्च नमी सामग्री वाले गहरे ऊतकों को गर्म करने के लिए सूक्ष्म तरंग की प्रवृत्ति के कारण।

इतिहास

हर्ट्जियन ऑप्टिक्स

सूक्ष्म तरंग पहली बार 1890 के दशक में भौतिकविदों द्वारा किए गए कुछ शुरुआती रेडियो प्रयोगों में उत्पन्न हुए थे, जिन्होंने उन्हें "अदृश्य प्रकाश" के रूप में सोचा था।[26] जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने अपने 1873 के विद्युत चुंबकत्व के सिद्धांत में, जिसे अब मैक्सवेल के समीकरण कहा जाता है, उन्होंने भविष्यवाणी की थी कि एक युग्मित विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत चुम्बकीय तरंग के रूप में अंतरिक्ष में यात्रा कर सकते हैं, और प्रस्तावित किया कि प्रकाश में लघु तरंग दैर्ध्य की विद्युत चुम्बकीय तरंगें शामिल हैं। 1888 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी हेनरिक हर्ट्ज़ एक आदिम स्पार्क गैप रेडियो ट्रांसमीटर का उपयोग करके रेडियो तरंगों के अस्तित्व का प्रदर्शन करने वाले पहले व्यक्ति थे।[27] मैक्सवेल के सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए हर्ट्ज़ और अन्य प्रारंभिक रेडियो शोधकर्ता रेडियो तरंगों और प्रकाश तरंगों के बीच समानता की खोज में रुचि रखते थे। उन्होंने यूएचएफ (UFH) और सूक्ष्म तरंग सीमा में लघु तरंग दैर्ध्य रेडियो तरंगों के उत्पादन पर ध्यान केंद्रित किया, जिसके साथ वे अपनी प्रयोगशालाओं में उत्कृष्ट प्रकाशिकी प्रयोगों की नकल कर सकते थे, यह प्रकाश किरणों जैसी रेडियो तरंगों को अपवर्तित और विवर्तित करने के लिए पैराफिन, सल्फर और पिच और तार विवर्तन झंझरी से बने प्रिज्म और लेंस जैसे अर्धसूत्रीविभाजन घटकों का उपयोग कर रहा है। हर्ट्ज़ ने 450 मेगाहर्ट्ज तक की तरंगों[28] का उत्पादन किया; उनके दिशात्मक 450 मेगाहर्ट्ज ट्रांसमीटर में 26 सेमी पीतल की छड़ द्विध्रुवीय एंटीना होता है जिसमें सिरों के बीच एक स्पार्क गैप होता है, यह एक घुमावदार जस्ता शीट से बने एक परवलयिक एंटीना की फोकल लाइन पर निलंबित है, जो एक प्रेरण कॉइल से उच्च वोल्टेज दालों द्वारा संचालित होता है।[27] उनके ऐतिहासिक प्रयोगों ने प्रदर्शित किया कि प्रकाश जैसी रेडियो तरंगें अपवर्तन, विवर्तन, ध्रुवीकरण, व्यतिकरण और खड़ी तरंगों को प्रदर्शित करती हैं।[28] यह साबित कर रहा है कि रेडियो तरंगें और प्रकाश तरंगें दोनों मैक्सवेल की विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप थे।

1.2 GHz सूक्ष्म तरंग स्पार्क ट्रांसमीटर (बाएं) और अपने 1895 के प्रयोगों के दौरान गुग्लिल्मो मार्कोनी द्वारा उपयोग किए जाने वाले कोहेर रिसीवर (दाएं) की एक सीमा थी 6.5 km (4.0 mi)
Heinrich Hertz का 450 मेगाहर्ट्ज स्पार्क ट्रांसमीटर, 1888, जिसमें 23 सेमी द्विध्रुवीय और परवलयिक परावर्तक के फोकस पर स्पार्क गैप शामिल है
Jagadish Chandra Bose 1894 में मिलीमीटर तरंगें उत्पन्न करने वाले पहले व्यक्ति थे; उनके स्पार्क ऑसिलेटर (बॉक्स में, दाएं) ने 3millimeter waves मेटल बॉल रेज़ोनेटर का उपयोग करके 60 गीगाहर्ट्ज़ (5 मिमी) तरंगें उत्पन्न कीं।
John Ambrose Fleming द्वारा 1897 में माइक्रोवेव स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रयोग पैराफिन प्रिज्म द्वारा 1.4 गीगाहर्ट्ज माइक्रोवेव के अपवर्तन को दर्शाता है, बोस और रिघी द्वारा पहले के प्रयोगों को दोहराते हुए।
Augusto Righiका 12 गीगाहर्ट्ज़ स्पार्क ऑसिलेटर और रिसीवर, 1895


1894 में भारतीय भौतिक विज्ञानी "जगदीश चंद्र बोस" ने सूक्ष्म तरंग के साथ पहला प्रयोग किया। वह 60 गीगाहर्ट्ज़ (5 मिलीमीटर) तक की आवृत्तियों को उत्पन्न करने वाली मिलीमीटर तरंगें उत्पन्न करने वाले पहले व्यक्ति थे। यह एक 3 मिमी धातु बॉल स्पार्क थरथरानवाला का उपयोग कर रहा है।[29][28]

बोस ने अपने प्रयोगों में उपयोग के लिए वेवगाइड, हॉर्न एंटेना और अर्धसंवाहक (कंडक्टर) क्रिस्टल संसूचक का भी आविष्कार किया। स्वतंत्र रूप से 1894 में, ओलिवर लॉज और ऑगस्टो रिघी ने क्रमशः 1.5 और 12 गीगाहर्ट्ज़ सूक्ष्म तरंग के साथ प्रयोग किया, यह छोटे धातु बॉल चिंगारी गुंजयमान यंत्र (स्पार्क रेज़ोनेटर) द्वारा उत्पन्न होता है।[28] 1895 में रूसी भौतिक विज्ञानी प्योत्र लेबेदेव ने 50 GHz मिलीमीटर तरंगें उत्पन्न कीं।[28] 1897 में लॉर्ड रेले ने संवाहक (कंडक्टर) ट्यूबों और मनमानी आकार की ढांकता हुआ छड़ों के माध्यम से फैलने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों की गणितीय सीमा मूल्य समस्या को हल किया।[30][31][32][33] जिसने वेवगाइड के माध्यम से फैलने वाले सूक्ष्म तरंग के मोड और कटऑफ आवृत्ति दी।[27]

चूंकि सूक्ष्म तरंग दृष्टि पथ की रेखा तक सीमित थे, वे दृश्य क्षितिज से परे संवाद नहीं कर सके, और तब उपयोग में आने वाले स्पार्क ट्रांसमीटर की कम शक्ति ने उनकी व्यावहारिक सीमा को कुछ मील तक सीमित कर दिया। 1896 के बाद रेडियो संचार के बाद के विकास ने कम आवृत्तियों को नियोजित किया, जो क्षितिज से परे जमीनी तरंगों के रूप में यात्रा कर सकता है और योण क्षेत्र (आयनोस्फीयर) को आकाश तरंगों के रूप में परावर्तित कर सकता है, और सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों की इस समय और अधिक खोज नहीं की गई थी।

पहला सूक्ष्म तरंग संचार प्रयोग

सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों का व्यावहारिक उपयोग 1940 और 1950 के दशक तक पर्याप्त स्रोतों की कमी के कारण नहीं हुआ था, चूंकि रेडियो ट्रांसमीटर में प्रयुक्त ट्रायोड वैक्यूम ट्यूब (वाल्व) इलेक्ट्रॉनिक ऑस्किलेटर अत्यधिक इलेक्ट्रॉन पारगमन समय और अंतराइलेक्ट्रोडी धारिता (इंटरइलेक्ट्रोड कैपेसिटेंस) के कारण कुछ सौ मेगाहर्ट्ज़ से अधिक आवृत्तियों का उत्पादन नहीं कर सका।[27] 1930 के दशक तक, नए सिद्धांतों का उपयोग करते हुए पहली कम शक्ति वाली सूक्ष्म तरंग वैक्यूम ट्यूब विकसित की गई थी; बरखौसेन कुर्ज़ ट्यूब और स्प्लिट-एनोड मैग्नेट्रोन।[27] ये कुछ गीगाहर्ट्ज़ तक की आवृत्तियों पर कुछ वाट बिजली उत्पन्न कर सकते थे और सूक्ष्म तरंग के साथ संचार में पहले प्रयोगों में उपयोग किए गए थे।

अंग्रेजी चैनल पर 1931 के प्रायोगिक 1.7 GHz माइक्रोवेव रिले लिंक के एंटेना।
वेस्टिंगहाउस लैब में प्रायोगिक 700 मेगाहर्ट्ज ट्रांसमीटर 1932 एक मील से अधिक आवाज प्रसारित करता है।
साउथवर्थ (बाईं ओर) 1938 में आईआरई बैठक में वेवगाइड का प्रदर्शन करते हुए, एक डायोड डिटेक्टर पर पंजीकरण करते हुए 7.5 मीटर लचीली धातु की नली से गुजरते हुए 1.5 गीगाहर्ट्ज़ माइक्रोवेव दिखाते हैं।
1938 में आविष्कारक विल्मर एल. बैरो के साथ पहला आधुनिक हॉर्न एंटीना


1931 में आंद्रे सी. क्लेवियर की अध्यक्षता में एक एंग्लो फ्रांसीसी संघ ने डोवर, यूके और कैलिस, फ्रांस के बीच अंग्रेजी चैनल 40 मील (64 किमी) के पार पहला प्रयोगात्मक सूक्ष्म तरंग रिले लिंक का प्रदर्शन किया।[34][35] सिस्टम ने टेलीफ़ोनी, टेलीग्राफ और प्रतिकृति डेटा को द्विदिश 1.7 गीगाहर्ट्ज़ किरण पर एक आधा वाट की शक्ति के साथ प्रेषित किया, जो कि 10 फुट (3 मीटर) धातु के व्यंजन के फोकस पर लघु बरखौसेन कुर्ज़ ट्यूबों द्वारा निर्मित है।

इन नई छोटी तरंग दैर्ध्य को अलग करने के लिए एक शब्द की आवश्यकता थी, जिसे पहले "शॉर्ट वेव" बैंड में शामिल किया गया था, जिसका मतलब 200 मीटर से छोटी सभी लहरें थीं। अर्ध प्रकाशिकी (ऑप्टिकल) तरंगों और लघु तरंग (शार्ट-वेव) अति लघु (अल्ट्राशॉर्ट) तरंगों का संक्षेप में उपयोग किया गया था, लेकिन यह पकड़ में नहीं आया। सूक्ष्म तरंग शब्द का पहली बार प्रयोग 1931 में हुआ था।[35][36]

रडार

द्वितीय विश्व युद्ध से पहले और उसके दौरान मुख्य रूप से गोपनीयता में रडार के विकास के परिणामस्वरूप तकनीकी प्रगति हुई जिसने सूक्ष्म तरंग को व्यावहारिक बना दिया।[27] सेंटीमीटर सीमा में तरंगदैर्ध्य छोटे रडार एंटेना देने के लिए आवश्यक थे जो विमान पर फिट होने के लिए पर्याप्त सघन थे ताकि दुश्मन के विमानों को स्थानीयकृत करने के लिए एक संकीर्ण पर्याप्त किरण चौड़ाई हो। यह पाया गया कि रेडियो तरंगों को ले जाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली पारंपरिक ट्रांसमिशन लाइनों में सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर अत्यधिक बिजली की हानि होती थी, और बेल लैब्स में जॉर्ज साउथवर्थ और एमआईटी (MIT) में विल्मर बैरो ने स्वतंत्र रूप से 1936 में वेवगाइड का आविष्कार किया था।[30] बैरो ने 1938 में हॉर्न एंटीना का आविष्कार एक वेवगाइड में या बाहर सूक्ष्म तरंग को कुशलता से विकीर्ण करने के साधन के रूप में किया था। सूक्ष्म तरंग रिसीवर में, एक गैर-रेखीय घटक की आवश्यकता थी जो इन आवृत्तियों पर एक संसूचक (डिटेक्टर) और मिक्सर के रूप में कार्य करेगा, चूंकि वैक्यूम ट्यूबों में बहुत अधिक समाई थी। इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए शोधकर्ताओं ने एक अप्रचलित तकनीक को पुनर्जीवित किया, बिंदु संपर्क क्रिस्टल संसूचक (कैट विशकर डिटेक्टर) जो कि वैक्यूम ट्यूब रिसीवर से पहले सदी के अंत में क्रिस्टल रेडियो में एक डिमोडुलेटर के रूप में इस्तेमाल किया गया था।[27][37] अर्धसंवाहक जंक्शनों की कम धारिता ने उन्हें सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर कार्य करने की अनुमति दी। 1930 के दशक में पहले आधुनिक सिलिकॉन और जर्मेनियम डायोड को सूक्ष्म तरंग संसूचक (डिटेक्टर) के रूप में विकसित किया गया था। और उनके विकास के दौरान सीखे गए अर्धचालक भौतिकी के सिद्धांतों ने युद्ध के बाद अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिक्स का नेतृत्व किया।[27]

द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत में सूक्ष्म तरंग के पहले शक्तिशाली स्रोतों का आविष्कार किया गया था: 1937 में स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में रसेल और सिगर्ड वेरियन द्वारा क्लिस्ट्रॉन ट्यूब, और 1940 में ब्रिटेन के बर्मिंघम विश्वविद्यालय में जॉन रान्डेल और हैरी बूट द्वारा कैविटी मैग्नेट्रोन ट्यूब।[27] 1941 के अंत में ब्रिटिश युद्धक विमानों पर दस सेंटीमीटर (3 गीगाहर्ट्ज़) सूक्ष्म तरंग रडार का उपयोग किया गया था और यह गेम चेंजर साबित हुआ। ब्रिटेन के 1940 के अपने अमेरिकी सहयोगी (टिज़र्ड मिशन) के साथ अपनी सूक्ष्म तरंग तकनीक को साझा करने के फैसले ने युद्ध को काफी छोटा कर दिया। एमआईटी विकिरण प्रयोगशाला 1940 में मैसाचुसेट्स प्रौद्योगिकी संस्थान में गुप्त रूप से रडार पर शोध करने के लिए स्थापित की गई थी, इसने सूक्ष्म तरंग का उपयोग करने के लिए आवश्यक बहुत से सैद्धांतिक ज्ञान का उत्पादन किया। पहला सूक्ष्म तरंग रिले सिस्टम युद्ध के अंत के निकट मित्र देशों की सेना द्वारा विकसित किया गया था और यूरोपीय थिएटर में सुरक्षित युद्धक्षेत्र संचार संचार के लिए उपयोग किया गया था।

विश्व युद्ध II के बाद

द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, व्यावसायिक रूप से सूक्ष्म तरंग का तेजी से दोहन किया गया।[27] उनकी उच्च आवृत्ति के कारण उनके पास बहुत बड़ी सूचना वहन क्षमता (बैंडविड्थ) थी; एक सूक्ष्म तरंग किरण में हजारों फोन कॉल्स हो सकती हैं। 1950 और 60 के दशक में अमेरिका और यूरोप में शहरों के बीच टेलीफोन कॉल का आदान-प्रदान करने और टेलीविजन कार्यक्रमों को वितरित करने के लिए अंतरमहाद्वीपीय सूक्ष्म तरंग रिले संचार बनाए गए थे। नए टेलीविजन प्रसारण उद्योग में, 1940 के दशक से सूक्ष्म तरंग डिश का उपयोग मोबाइल उत्पादन ट्रकों से बैकहॉल वीडियो फीड को वापस स्टूडियो में प्रसारित करने के लिए किया जाता था, यह पहले दूरस्थ टीवी प्रसारण की अनुमति दे रहा है। पहला संचार उपग्रह 1960 के दशक में प्रक्षेपित किया गया था। जो सूक्ष्म तरंग किरण का उपयोग करके पृथ्वी पर व्यापक रूप से अलग-अलग बिंदुओं के बीच टेलीफोन कॉल और टेलीविजन को रिले करता था। 1964 में, अर्नो पेनज़ियास और रॉबर्ट वुडरो विल्सन ने बेल लैब्स, होल्मडेल, न्यू जर्सी में एक उपग्रह हॉर्न एंटीना में शोर की जांच करते हुए ब्रह्मांडीय सूक्ष्म तरंग पृष्ठभूमि विकिरण की खोज की।

सी-बैंड हॉर्न एंटेना सिएटल में एक टेलीफोन स्विचिंग सेंटर में है, जो 1960 के दशक में निर्मित एटी एंड टी के लॉन्ग लाइन्स माइक्रोवेव रिले नेटवर्क से संबंधित है।
1954 नाइके अजाक्स एंटी-एयरक्राफ्ट मिसाइल के लिए रडार में प्रयुक्त माइक्रोवेव लेंस एंटेना
1961 में अमेरिकी विमानवाहक पोत सवाना की रसोई में पहला वाणिज्यिक माइक्रोवेव ओवन, अमाना राडारेंज

सूक्ष्म तरंग रडार बन गया केंद्रीय प्रौद्योगिकी जिसका उपयोग हवाई यातायात नियंत्रण, समुद्री पथ प्रदर्शन (नेविगेशन), विमान-रोधी रक्षा, प्रक्षेपणास्त्र (बैलिस्टिक मिसाइल) का पता लगाने और बाद में कई अन्य उपयोगों में किया जाता है। रडार और उपग्रह संचार ने आधुनिक सूक्ष्म तरंग एंटेना के विकास को प्रेरित किया; परवलयिक एंटीना (सबसे आम प्रकार), कैसग्रेन एंटीना, लेंस एंटीना, स्लॉट एंटीना और चरणबद्ध सरणी।

1930 के दशक में वेस्टिंगहाउस में आई. एफ. मौरोमत्सेफ द्वारा सामग्री को जल्दी से गर्म करने और खाना पकाने की छोटी तरंगों की क्षमता की जांच की गई थी, और 1933 के शिकागो वर्ल्ड फेयर में 60 मेगाहर्ट्ज रेडियो ट्रांसमीटर के साथ खाना पकाने का प्रदर्शन किया गया था।[38] 1945 में रेथियॉन में रडार पर काम करने वाले एक अभियांत्रिक पर्सी स्पेंसर ने देखा मैग्नेट्रोन थरथरानवाला से सूक्ष्म तरंग विकिरण ने उसकी जेब में एक कैंडी बार पिघला दिया। उन्होंने सूक्ष्म तरंग से खाना पकाने की जांच की और सूक्ष्म तरंग ओवन का आविष्कार किया, यह एक मैग्नेट्रोन से युक्त होता है जो भोजन से युक्त एक बंद धातु गुहा में सूक्ष्म तरंग खिलाता है, जिसका 8 अक्टूबर 1945 को रेथियॉन द्वारा पेटेंट कराया गया था। उनके खर्च के कारण सूक्ष्म तरंग ओवन का उपयोग शुरू में संस्थागत रसोई में किया जाता था, लेकिन 1986 तक यू.एस. में लगभग 25% परिवारों के पास एक घर था। सूक्ष्म तरंग हीटिंग का व्यापक रूप से प्लास्टिक निर्माण जैसे उद्योगों में एक औद्योगिक प्रक्रिया के रूप में उपयोग किया जाता है, और सूक्ष्म तरंग हाइपरथर्मी में कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए एक चिकित्सा चिकित्सा के रूप में।

रूडोल्फ कोम्फनर और जॉन पियर्स द्वारा 1943 में विकसित ट्रैवलिंग तरंग ट्यूब (TWT) ने 50 GHz तक के सूक्ष्म तरंग का एक उच्च शक्ति ट्यून करने योग्य स्रोत प्रदान किया, और यह सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तरंग ट्यूब सूक्ष्म तरंग ओवन में उपयोग किए जाने वाले सर्वव्यापी मैग्नेट्रोन के अलावा) बन गई है। जाइरोट्रॉन ट्यूब परिवार रूस में विकसित हुआ और यह मिलीमीटर तरंग आवृत्तियों में मेगावाट बिजली का उत्पादन कर सकता है और इसका उपयोग औद्योगिक ताप और प्लाज्मा अनुसंधान, और कण त्वरक और परमाणु संलयन रिएक्टरों को शक्ति देने के लिए किया जाता है।

सॉलिड स्टेट सूक्ष्म तरंग उपकरण (डिवाइस)

गुहा गुंजयमान यंत्र, 1970 के दशक के अंदर गन डायोड से युक्त माइक्रोवेव कैविटी
आधुनिक रडार स्पीड गन। तांबे के दाहिने छोर पर हॉर्न एंटीना गन डायोड (ग्रे असेंबली) है जो माइक्रोवेव उत्पन्न करता है।

1950 के दशक में अर्धसंवाहक (कंडक्टर) इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास ने पहले ठोस अवस्था वाले सूक्ष्म तरंग उपकरणों को जन्म दिया जो एक नए सिद्धांत द्वारा काम करता है; नकारात्मक प्रतिरोध (युद्ध से पहले के कुछ सूक्ष्म तरंग ट्यूबों ने भी नकारात्मक प्रतिरोध का इस्तेमाल किया था)।[27] प्रतिक्रिया थरथरानवाला और दो बंदरगाह प्रवर्धक (एम्पलीफायर) जो कम आवृत्तियों पर उपयोग किए गए थे, वे सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर अस्थिर हो गए, और डायोड जैसे एक पोर्ट उपकरण (डिवाइस) पर आधारित नकारात्मक प्रतिरोध ऑसिलेटर और एम्पलीफायरों ने बेहतर काम किया।

1957 में जापानी भौतिक विज्ञानी लियो एसाकी द्वारा आविष्कार किया गया सुरंग डायोड (टनल डायोड) कुछ मिलीवाट सूक्ष्म तरंग शक्ति का उत्पादन कर सकता था। इसके आविष्कार ने सूक्ष्म तरंग ऑसिलेटर्स के रूप में उपयोग के लिए बेहतर नकारात्मक प्रतिरोध अर्धचालक उपकरणों की खोज शुरू कर दी, जिसके परिणामस्वरूप 1956 में डब्ल्यू.टी. रीड और राल्फ एल। जॉनसन द्वारा IMPATT डायोड और जे.बी. गन द्वारा 1962 में गन डायोड का आविष्कार किया गया।[27] डायोड आज सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सूक्ष्म तरंग स्रोत हैं। दो कम शोर ठोस राज्य नकारात्मक प्रतिरोध सूक्ष्म तरंग प्रवर्धक (एम्पलीफायर) विकसित किए गए थे;

रूबी मेसर का आविष्कार 1953 में चार्ल्स एच. टाउन्स, जेम्स पी. गॉर्डन, और एच.जे. ज़ीगर द्वारा किया गया था, और वेरैक्टर पैरामीट्रिक प्रवर्धक (एम्पलीफायर), जिसे 1956 में मैरियन हाइन्स द्वारा विकसित किया गया था।[27] इनका उपयोग रेडियो टेलीस्कोप और सैटेलाइट ग्राउंड स्टेशनों में कम शोर वाले सूक्ष्म तरंग रिसीवर के लिए किया जाता था। मेसर ने परमाणु घड़ियों के विकास का नेतृत्व किया, जो परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित एक सटीक सूक्ष्म तरंग आवृत्ति का उपयोग करके समय रखते हैं जो दो ऊर्जा स्तरों के बीच एक इलेक्ट्रॉन संक्रमण से गुजर रहा है। नकारात्मक प्रतिरोध प्रवर्धक (एम्पलीफायर) परिपथ को नए गैर-पारस्परिक वेवगाइड घटकों के आविष्कार की आवश्यकता होती है, जैसे संचारक (सर्कुलेटर), विलगक (आइसोलेटर्स) और दिशात्मक युग्मक (डायरेक्शनल कप्लर्स)। 1969 में कुरोकावा ने नकारात्मक प्रतिरोध परिपथ में स्थिरता के लिए गणितीय शर्तों को व्युत्पन्न किया जिसने सूक्ष्म तरंग थरथरानवाला डिजाइन का आधार बनाया।[39]

सूक्ष्म तरंग एकीकृत परिपथ

ku बैंड माइक्रोस्ट्रिप परिपथ सैटेलाइट टेलीविजन डिश में उपयोग किया जाता है।

1970 के दशक से पहले सूक्ष्म तरंग उपकरण और परिपथ भारी और महंगे थे, इसलिए सूक्ष्म तरंग आवृत्तियां आम तौर पर ट्रांसमीटर के आउटपुट चरण और रिसीवर के आरएफ फ्रंट एंड तक सीमित थीं, और संकेतों को प्रसंस्करण के लिए कम मध्यवर्ती आवृत्ति के लिए विषमयुग्मित किया गया था। 1970 के दशक से वर्तमान तक की अवधि में छोटे सस्ते सक्रिय ठोस अवस्था वाले सूक्ष्म तरंग घटकों का विकास देखा गया है जिसे परिपथ बोर्डों पर लगाया जा सकता है, जिससे परिपथ सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण सिग्नल प्रोसेसिंग कर सकते हैं। इसने सैटेलाइट टेलीविजन, केबल टेलीविजन, जीपीएस उपकरण (डिवाइस) और आधुनिक तार रहित उपकरण (डिवाइस) जैसे स्मार्टफोन, वाई-फाई और ब्लूटूथ को संभव बनाया है। जो सूक्ष्म तरंग का उपयोग करके संचार से जुड़ते हैं।

माइक्रोस्ट्रिप, सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर प्रयोग करने योग्य एक प्रकार की ट्रांसमिशन लाइन, इसका आविष्कार 1950 के दशक में मुद्रित परिपथ के साथ किया गया था।[27] मुद्रित परिपथ बोर्डों पर आकार की एक विस्तृत श्रृंखला को सस्ते में बनाने की क्षमता ने संधारित्र (कैपेसिटर),

कुचालक (इंडक्टर्स), गुंजयमान स्टब्स (रेजोनेंट स्टब्स), स्प्लिटर्स, दिशात्मक युग्मक (डायरेक्शनल कप्लर्स), द्विसंकेतक (डिप्लेक्सर्स), फिल्टर और एंटेना के माइक्रोस्ट्रिप संस्करणों को बनाने की अनुमति दी, इस प्रकार सघन सूक्ष्म तरंग परिपथ के निर्माण की अनुमति देता है।[27]

सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर संचालित ट्रांजिस्टर 1970 के दशक में विकसित किए गए थे। सेमीसंवाहक (कंडक्टर) गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) में सिलिकॉन की तुलना में बहुत अधिक इलेक्ट्रॉन गतिशीलता होती है,[27] इसलिए इस सामग्री से बने उपकरण सिलिकॉन के समान उपकरणों की आवृत्ति के 4 गुना पर काम कर सकते हैं।

1970 के दशक की शुरुआत में गैलियम आर्सेनाइड का उपयोग पहले सूक्ष्म तरंग ट्रांजिस्टर बनाने के लिए किया गया था,[27]और यह तब से सूक्ष्म तरंग अर्धचालकों पर हावी है। मेसफेट (धातु-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर), गेट के लिए स्कॉटटकी संधि का उपयोग करते हुए तेजी से गैलियम आर्सेनाइड क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर, ये 1968 में विकसित किए गए थे और 100 GHz की कटऑफ आवृत्तियों तक पहुँच चुके हैं, और अब सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सक्रिय सूक्ष्म तरंग उपकरण हैं।[27] उच्च आवृत्ति सीमा वाले ट्रांजिस्टर का एक अन्य परिवार उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता ट्रांजिस्टर है, जो दो अलग-अलग अर्धचालकों से बना एक क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर है, एएल एजी एएस (AlGaAs) और गैलियम आर्सेनाइड, विषमसंधि (हेटेरोजंक्शन) तकनीक का उपयोग करते हुए, और इसी तरह के एचबीटी (HBT) (हेटेरोजंक्शन बाइपोलर ट्रांजिस्टर)।[27]

गैलियम आर्सेनाइड को अर्द्ध रोधक बनाया जा सकता है, जिससे इसे क्रियाधार (सब्सट्रेट) के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है निष्क्रिय घटकों के साथ-साथ ट्रांजिस्टर वाले कौन से परिपथ, इसे शिलामुद्रण द्वारा गढ़ा जा सकता है।[27] 1976 तक इसने पहले एकीकृत परिपथ (ICs) का नेतृत्व किया, जो सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर कार्य करता था, जिसे मोनोलिथिक सूक्ष्म तरंग एकीकृत परिपथ (इंटीग्रेटेड परिपथ) (MMIC) कहा जाता है।[27] इन्हें माइक्रोस्ट्रिप पीसीबी परिपथ से अलग करने के लिए "मोनोलिथिक" शब्द जोड़ा गया था, जिसे "सूक्ष्म तरंग एकीकृत परिपथ" एमआईसी (MIC) कहा जाता था। तब से सिलिकॉन एमएमआईसी (MMICs) भी विकसित किए गए हैं। आज एमएमआईसी एनालॉग और डिजिटल उच्च आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक्स दोनों के वर्कहॉर्स बन गए हैं, जिससे सिंगल चिप सूक्ष्म तरंग रिसीवर, ब्रॉडबैंड प्रवर्धक (एम्पलीफायर), मोडेम और माइक्रोप्रोसेसर के उत्पादन को सक्षम किया जा सकता है।

यह भी देखें

  • ब्लॉक अपकंटेर्टर (BUC)
  • कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि
  • इलेक्ट्रॉन साइक्लोट्रॉन प्रतिध्वनि
  • अंतर्राष्ट्रीय माइक्रोवेव बिजली संस्थान
  • कम-शोर ब्लॉक डाउनकनेवर्टर | कम-शोर ब्लॉक कनवर्टर (LNB)
  • मेसर
  • माइक्रोवेव श्रवण प्रभाव
  • माइक्रोवेव गुहा
  • माइक्रोवेव रसायन विज्ञान
  • माइक्रोवेव रेडियो रिले
  • माइक्रोवेव ट्रांसमिशन
  • रेन फीका
  • आरएफ स्विच मैट्रिक्स
  • बात (सुनने का उपकरण)


संदर्भ

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बाहरी संबंध