सूक्ष्मतरंग अभियांत्रिकी (माइक्रोवेव इंजीनियरिंग)
सूक्ष्मतरंग अभियांत्रिकी (माइक्रोवेव इंजीनियरिंग) सूक्ष्मतरंग (परिपथ) सर्किट, घटकों और प्रणालियों के अध्ययन और डिजाइन से संबंधित है। मौलिक सिद्धांत, इस क्षेत्र में विश्लेषण, डिजाइन और माप तकनीकों पर लागू होते हैं। शामिल लघु तरंग दैर्ध्य ,इस विधा को इलेक्ट्रॉनिक अभियांत्रिकी से भिन्न बनाता है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि माइक्रोवेव आवृत्तियों पर, सर्किट में प्रसारण और प्रसार विशेषताओं के साथ अलग-अलग अंतःक्रिया होती हैं।
इस क्षेत्र से संबंधित कुछ सिद्धांत और उपकरण, एंटेना, रडार, ट्रांसमिशन लाइन, अंतरिक्ष आधारित सिस्टम (रिमोट सेंसिंग), माप, माइक्रोवेव विकिरण खतरे और सुरक्षा उपाय , में भी उपयोग में लाये जा सकते हैं।
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, सूक्ष्मतरंग अभियांत्रिकी ने रडार विकसित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई । इस व्यवस्था में , ईएम विकिरण के एक केंद्रित बीम को दुश्मन के जहाजों और विमानों का सटीक पता लगाए जाने में उपयोग में लाया जाता है । इस विधा की नींव में ,मैक्सवेल के समीकरणों और हेनरिक हर्ट्ज़ का व्यवाहरिक विश्लेषण , विलियम थॉमसन के तरंग पथक सिद्धांत, जे.सी. बोस, रसेल के क्लिस्ट्रॉन और वेरियन ब्रॉस के साथ-साथ, पेरी स्पेंसर और अन्य के योगदानों पर रखी गयी है ।
माइक्रोवेव कार्यक्षेत्र
तकनीकी रूप से सूक्ष्मतरंग आवृत्तियों का सीमा विस्तार 103 मेगाहर्ट्ज़ (1 गीगाहर्ट्ज़) से 300 गीगाहर्ट्ज़ तक की विद्युत चुम्बकीय तरंगों की पहचान करने के लिए किया जाता है। इन तरंगों की लघु तरंग दैर्ध्य ऊर्जा, कई अनुप्रयोगों में विशिष्ट लाभ प्रदान करती है। उदाहरण के लिए, अपेक्षाकृत छोटे एंटेना और कम-शक्ति ट्रांसमीटरों का उपयोग करके पर्याप्त प्रत्यक्षता प्राप्त की जा सकती है। ये विशेषताएँ सैन्य और नागरिक रडार और संचार अनुप्रयोगों के सुचारू प्रदर्शन में आदर्श स्थापित कर सकती हैं । माइक्रोवेव आवृत्ति अनुप्रयोगों द्वारा एंटेना और अन्य घटकों के छोटे आकर को संभव बनाया गया है । छोटे आकार के इस लाभ को अंतरिक्षीय प्रक्षेपण व अन्य कम वज़न की (या दोनों ही) मांग वाले अनुप्रयोग में बखूबी इस्तेमाल किया जाता है । शिपबोर्ड रडार के डिजाइन के लिए माइक्रोवेव आवृत्ति का उपयोग महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह छोटे लक्ष्यों का पता लगाना संभ,व बनाता है।माइक्रोवेव आवृत्ति संचरण ,उत्पादन और परिपथ अभिकल्पन में विशेष समस्याएं पेश करती हैं जो कम आवृत्तियों पर सामने नहीं आती हैं। पारंपरिक सर्किट सिद्धांत वोल्टेज और धाराओं पर आधारित है जबकि माइक्रोवेव सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों पर आधारित है।[2]
उपकरण और तकनीकों को गुणात्मक रूप से "माइक्रोवेव" के रूप में वर्णित किया जा सकता है, जब संकेतों की तरंग दैर्ध्य लगभग उपकरण के आयामों के समान होती है, ताकि लम्प्ड-एलिमेंट मॉडल गलत हो। परिणामस्वरूप, व्यावहारिक माइक्रोवेव तकनीक कम आवृत्ति वाले रेडियो तरंगों के साथ उपयोग किए जाने वाले असतत प्रतिरोधों, कैपेसिटर और इंडक्टर्स से दूर जाने की प्रवृत्ति रखती है। इसके बजाय, वितरित-तत्व मॉडल और ट्रांसमिशन-लाइन सिद्धांत डिजाइन और विश्लेषण के लिए अधिक उपयोगी तरीके हैं। ओपन-वायर और समाक्षीय ट्रांसमिशन लाइनें वेवगाइड और स्ट्रिपलाइन को रास्ता देती हैं, और लम्प्ड-एलिमेंट ट्यून्ड सर्किट को कैविटी रेज़ोनेटर या रेज़ोनेंट लाइनों द्वारा बदल दिया जाता है। परावर्तन, ध्रुवीकरण, प्रकीर्णन, विवर्तन और वायुमंडलीय अवशोषण के प्रभाव आमतौर पर दृश्य प्रकाश से जुड़े होते हैं जो माइक्रोवेव प्रसार के अध्ययन में व्यावहारिक महत्व रखते हैं। विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत के समान समीकरण सभी fr . पर लागू होते हैं