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Micro-ondas

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
 Nota: Se procura o aparelho usado para cozinhar, veja Forno de micro-ondas.
Torre de telecomunicações com antenas parabólicas para enlaces de micro-ondas no pico Frazier, no condado de Ventura, na Califórnia. As aberturas das antenas são cobertas por folhas de plástico, chamadas radomes, que impedem a entrada de umidade.

Micro-ondas são uma forma de radiação eletromagnética com comprimentos de onda menores que os das demais ondas de rádio e maiores que os da radiação infravermelha. Em uma definição ampla, seus comprimentos de onda vão de cerca de um metro a um milímetro, o que corresponde aa frequências entre 300 MHz e 300 GHz.[1][2][3] Na engenharia de radiofrequência, uma definição mais comum abrange de 1 a 100 GHz, com comprimentos de onda de 30 cm a 3 mm,[4]:3 ou de 1 a 3.000 GHz, de 30 cm a 0,1 mm.[5][6] Em todas essas definições, as micro-ondas abrangem, no mínimo, toda a faixa de frequência super alta, ou SHF, de 3 a 30 GHz e de 10 a 1 cm. Os limites entre o infravermelho distante, a radiação terahertz, as micro-ondas e a frequência ultra-alta, ou UHF, são relativamente arbitrários e variam entre as áreas de estudo.[4]:3

O prefixo micro- se refere ao pequeno comprimento dessas ondas em comparação com as ondas de rádio usadas nas primeiras tecnologias de rádio. As frequências de micro-ondas costumam receber as designações das bandas de radar do IEEE, como S, C, X, Ku, K e Ka, ou designações semelhantes da OTAN ou da União Europeia.

As micro-ondas se propagam predominantemente em linha de visada. Seu pequeno comprimento de onda limita a capacidade de contornar grandes obstáculos por difração. O alcance dos enlaces terrestres depende da altura das antenas, do relevo e das condições atmosféricas. A absorção pelos gases e a atenuação pela chuva variam com a frequência e podem restringir as distâncias práticas de comunicação.

As micro-ondas têm uso amplo na tecnologia, em enlaces de comunicação ponto a ponto, redes sem fio, redes de retransmissão por micro-ondas, radares, comunicações com satélites e veículos espaciais, diatermia e tratamento de câncer, sensoriamento remoto, radioastronomia, aceleradores de partículas, espectroscopia, aquecimento industrial, sistemas anticolisão, acionadores de portas de garagem, sistemas de acesso sem chave e preparo de alimentos em fornos de micro-ondas.

Espectro eletromagnético

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As micro-ondas ocupam uma faixa do espectro eletromagnético acima das frequências das ondas de rádio comuns e abaixo das frequências da radiação infravermelha.

Espectro eletromagnético
NomeComprimento de ondaFrequência em hertzEnergia do fóton em elétron-volts
Raios gama< 0,01 nm> 30 EHz> 124 keV
Raios X0,01 nm a 10 nm30 EHz a 30 PHz124 keV a 124 eV
Ultravioleta10 nm a 400 nm30 PHz a 750 THz124 eV a 3 eV
Luz visível400 nm a 750 nm750 THz a 400 THz3 eV a 1,7 eV
Infravermelho750 nm a 1 mm400 THz a 300 GHz1,7 eV a 1,24 meV
Micro-ondas1 mm a 1 m300 GHz a 300 MHz1,24 meV a 1,24 μeV
Rádio≥ 1 m≤ 300 MHz≤ 1,24 μeV

As micro-ondas podem ser classificadas como uma parte da faixa de ondas de rádio ou como um tipo distinto de radiação.[1] Essa distinção é arbitrária.

Bandas de frequência

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As bandas de frequência das micro-ondas recebem designações por letras. Há sistemas de nomenclatura incompatíveis entre si e, mesmo dentro de um único sistema, os intervalos de frequência de algumas letras variam um pouco conforme a aplicação.[7][8] O sistema de letras surgiu durante a Segunda Guerra Mundial, em uma classificação ultrassecreta dos Estados Unidos para as bandas usadas em radares. Dele vieram as bandas de radar do IEEE, o mais antigo desses sistemas. A tabela apresenta um conjunto de designações de bandas de micro-ondas da Radio Society of Great Britain, ou RSGB.

Bandas de frequência de micro-ondas
DesignaçãoFaixa de frequênciaFaixa de comprimento de ondaAplicações
Banda L1 a 2 GHz15 a 30 cmTelemetria militar, GPS,[9] telefonia celular GSM e radioamadorismo
Banda S2 a 4 GHz7,5 a 15 cmRadar meteorológico, radar de navios de superfície, alguns satélites de comunicação, fornos de micro-ondas, dispositivos e comunicações por micro-ondas, radioastronomia, telefonia celular, redes locais sem fio, Bluetooth, ZigBee e radioamadorismo
Banda C4 a 8 GHz3,75 a 7,5 cmTelecomunicações por rádio de longa distância, redes locais sem fio e radioamadorismo
Banda X8 a 12 GHz25 a 37,5 mmComunicações por satélite, radar, banda larga terrestre, comunicações espaciais, radioamadorismo e espectroscopia rotacional molecular
Banda Ku12 a 18 GHz16,7 a 25 mmComunicações por satélite e espectroscopia rotacional molecular
Banda K18 a 26,5 GHz11,3 a 16,7 mmRadar, comunicações por satélite, observações astronômicas, radar automotivo e espectroscopia rotacional molecular
Banda Ka26,5 a 40 GHz7,5 a 11,3 mmComunicações por satélite e espectroscopia rotacional molecular
Banda Q33 a 50 GHz6,0 a 9,0 mmComunicações por satélite, comunicações terrestres por micro-ondas, radioastronomia, radar automotivo e espectroscopia rotacional molecular
Banda U40 a 60 GHz5,0 a 7,5 mm
Banda V50 a 75 GHz4,0 a 6,0 mmPesquisa de radares de ondas milimétricas, espectroscopia rotacional molecular e outras pesquisas científicas
Banda W75 a 110 GHz2,7 a 4,0 mmComunicações por satélite, pesquisa de radares de ondas milimétricas, aquisição e rastreamento de alvos por radares militares, algumas aplicações civis e radar automotivo
Banda F90 a 140 GHz2,1 a 3,3 mmRadioastronomia, enlaces de comunicação e radioamadorismo em segmentos da faixa.[10]
Banda D110 a 170 GHz1,8 a 2,7 mmTransmissões EHF, radioastronomia, retransmissão por micro-ondas de alta frequência, sensoriamento remoto por micro-ondas, radioamadorismo, armas de energia dirigida e escâneres de ondas milimétricas

Existem outras definições, como a que situa o limite inferior da banda Ka em 26 GHz.[11]

A designação banda P às vezes é usada para frequências UHF abaixo da banda L, mas está obsoleta na norma IEEE 521.

Quando os primeiros radares de banda K foram desenvolvidos, durante a Segunda Guerra Mundial, ainda não se conhecia a faixa de absorção próxima, causada sobretudo pela absorção do vapor de água em torno de 22 GHz. Para evitar esse problema, a banda K original foi dividida em uma banda inferior, Ku, e outra superior, Ka.[12]

Propagação

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Atenuação atmosférica das micro-ondas e da radiação infravermelha distante em ar seco, com nível de vapor de água precipitável de 0,001 mm. Os picos voltados para baixo correspondem às frequências de maior absorção. O gráfico abrange de 0 a 1 THz. As micro-ondas ocupam o intervalo entre 0,3 e 300 GHz.

As micro-ondas se propagam predominantemente em linha de visada. A propagação por ondas de superfície que acompanham a curvatura terrestre e a reflexão pela ionosfera, por propagação ionosférica, não são os mecanismos usuais de comunicação nessa faixa.[13] Obstáculos também produzem difração, mas as perdas podem ser elevadas. Nas frequências mais baixas da faixa, as ondas podem atravessar paredes de edifícios com intensidade suficiente para a recepção. Em enlaces direcionais, procura-se manter o percurso livre de obstáculos até a primeira zona de Fresnel. O alcance depende da altura das antenas, do relevo e da refração atmosférica, sem um limite único de distância para todos os enlaces.[14]

A absorção por vapor de água e oxigênio varia com a frequência, a pressão, a temperatura e a umidade do ar. Há faixas de forte absorção separadas por janelas de maior transmissão. A atenuação pela chuva também pode reduzir o alcance dos enlaces, sobretudo nas frequências mais altas. A atmosfera não se torna uniformemente opaca acima de 100 GHz. Janelas de transmissão nas faixas milimétrica e submilimétrica permitem observações astronômicas a partir do solo.[15][16] A janela óptica e parte do infravermelho também permitem observações através da atmosfera.[17]

Os metais refletem as micro-ondas, enquanto materiais como vidro, papel, cerâmica e certos plásticos permitem sua passagem. Alimentos ricos em água absorvem essa energia e se aquecem. Essas diferenças permitem que um forno aqueça o alimento dentro de um recipiente permeável às micro-ondas, enquanto as paredes metálicas mantêm a radiação no interior.[18]

Tropodifusão

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Quando um feixe de micro-ondas é direcionado obliquamente para o céu, uma pequena parte de sua potência se dispersa aleatoriamente ao atravessar a troposfera.[13] Um receptor sensível além do horizonte, com uma antena de alto ganho apontada para essa região da troposfera, pode captar o sinal. Essa técnica é usada em sistemas de tropodifusão, em frequências entre 0,45 e 5 GHz, para estabelecer comunicações além do horizonte a distâncias de até 300 km.

Antenas

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Guias de ondas e um diplexador em um radar de controle de tráfego aéreo. Os guias conduzem as micro-ondas.

Os pequenos comprimentos de onda permitem fabricar antenas omnidirecionais para aparelhos portáteis com apenas 1 a 20 cm de comprimento. Por isso, as frequências de micro-ondas são amplamente usadas em dispositivos sem fio, como telefones celulares, telefones sem fio, acesso a redes locais sem fio por Wi-Fi em computadores portáteis e fones de ouvido Bluetooth. Entre as antenas usadas estão antenas de chicote curtas, antenas helicoidais flexíveis revestidas de borracha, dipolos com manga, antenas de placa e, cada vez mais, antenas planares em F invertido, ou PIFA, impressas em placas de circuito e usadas em celulares.

O pequeno comprimento de onda também permite produzir feixes de pequena largura angular com antenas de alto ganho relativamente pequenas, com diâmetro de 0,5 a 5 m. Esses feixes são usados em enlaces de comunicação ponto a ponto e em radares. Feixes estreitos reduzem a interferência entre equipamentos próximos, o que facilita a reutilização da mesma frequência por transmissores vizinhos. As antenas parabólicas são as antenas direcionais mais usadas nessas frequências, mas também se empregam antenas de corneta, antenas de fenda e antenas de lente. Antenas planas de microfita são cada vez mais comuns em aparelhos de consumo. Outra antena direcional adequada às micro-ondas é a matriz faseada, um conjunto controlado por computador que produz um feixe cuja direção pode ser alterada eletronicamente.

Nas frequências de micro-ondas, as linhas de transmissão usadas para conduzir ondas de rádio de menor frequência até as antenas e a partir delas, como cabos coaxiais e linhas de fios paralelos, apresentam perdas excessivas de potência. Quando se exige baixa atenuação, as micro-ondas são conduzidas por tubos metálicos chamados guias de ondas. O custo elevado e a necessidade de manutenção desses guias fazem com que, em muitas antenas de micro-ondas, o estágio de saída do transmissor ou o estágio de entrada de radiofrequência do receptor fique junto à antena.

Projeto e análise

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O termo micro-ondas também tem um sentido mais técnico no eletromagnetismo e na teoria de circuitos.[19][20] Equipamentos e técnicas podem receber essa designação quando os comprimentos de onda dos sinais são próximos das dimensões do circuito. Nessas condições, a teoria de circuitos com parâmetros concentrados deixa de ser precisa, e o projeto e a análise recorrem a parâmetros distribuídos e à teoria das linhas de transmissão.

Na prática, os circuitos de micro-ondas tendem a dispensar os resistores, capacitores e indutores discretos usados em circuitos de rádio de menor frequência. As linhas de transmissão de fios abertos e os cabos coaxiais dão lugar a guias de ondas e linhas de fita, ou striplines. Circuitos sintonizados de parâmetros concentrados dão lugar a ressonadores de cavidade ou trechos ressonantes de linha, chamados stubs.[19] Em frequências ainda mais altas, quando o comprimento de onda se torna pequeno em comparação com as estruturas que processam os sinais, as técnicas de micro-ondas deixam de ser adequadas e passam a ser usados os métodos da óptica.

Geração

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Corte de um magnétron de cavidade usado em fornos de micro-ondas, à esquerda. Divisor de antena, à direita. As técnicas de microfita tornam-se cada vez mais necessárias à medida que a frequência aumenta.
Medidor de velocidade por radar desmontado. O conjunto cinza na extremidade da antena de corneta cor de cobre é o diodo Gunn que gera as micro-ondas.

As fontes de alta potência usam válvulas eletrônicas específicas para gerar micro-ondas. Esses dispositivos operam por princípios diferentes dos das válvulas de baixa frequência e usam o movimento balístico de elétrons no vácuo, controlado por campos elétricos ou magnéticos. Entre eles estão o magnétron, usado em fornos de micro-ondas, o klystron, o tubo de ondas viajantes, ou TWT, o amplificador de campos cruzados e o girotron. Esses dispositivos operam por modulação da densidade de elétrons. Seu funcionamento depende de agrupamentos de elétrons que os atravessam em movimento balístico, e não da modulação de um fluxo contínuo de elétrons, isto é, da corrente elétrica.[21]

As fontes de baixa potência usam dispositivos de estado sólido, como transistores de efeito de campo, ao menos nas frequências mais baixas, diodos túnel, diodos Gunn e diodos IMPATT.[22] Há fontes desse tipo em instrumentos de bancada, equipamentos para montagem em racks, módulos incorporáveis e placas eletrônicas. O maser é um dispositivo que amplifica micro-ondas por princípios semelhantes aos do laser, que amplifica ondas luminosas de frequência mais alta.

Todos os objetos aquecidos emitem radiação de corpo negro de baixa intensidade na faixa de micro-ondas, conforme sua temperatura. Na meteorologia e no sensoriamento remoto, radiômetros de micro-ondas medem a temperatura de objetos ou do terreno.[23] O Sol[24] e outras fontes de rádio astronômicas, como Cassiopeia A, emitem micro-ondas de baixa intensidade que carregam informações sobre sua composição. Essas emissões são estudadas por radioastrônomos com receptores chamados radiotelescópios.[23] A radiação cósmica de fundo em micro-ondas, por exemplo, é um fraco ruído de micro-ondas que preenche o espaço vazio e constitui uma das principais fontes de informação para a teoria cosmológica do Big Bang, que explica a origem do Universo.

Aplicações

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A tecnologia de micro-ondas é amplamente usada em telecomunicações ponto a ponto, nas quais a transmissão se destina a um receptor específico. As micro-ondas são adequadas a esse uso porque podem ser concentradas em feixes mais estreitos que os das ondas de rádio de menor frequência, permitindo a reutilização de frequências. Suas frequências relativamente altas permitem grande largura de banda e altas taxas de transmissão de dados. As antenas também são menores, pois seu tamanho é inversamente proporcional à frequência transmitida. As micro-ondas são usadas na comunicação com veículos espaciais. Grande parte das comunicações de dados, televisão e telefonia do mundo percorre longas distâncias por micro-ondas entre estações terrestres e satélites de comunicação. Elas também são empregadas em fornos de micro-ondas e radares.

Comunicação

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Antena parabólica residencial que recebe televisão por satélite na banda Ku. O sinal vem de um satélite de transmissão direta em órbita geoestacionária, a cerca de 35.800 km de altitude.[11][25]

Antes da transmissão por fibra óptica, a maioria das chamadas telefônicas de longa distância passava por redes de enlaces de micro-ondas de operadoras como a AT&T Long Lines. Desde o início da década de 1950, a multiplexação por divisão de frequência permitia enviar até 5.400 canais telefônicos em cada canal de rádio de micro-ondas. Até dez canais de rádio podiam ser combinados em uma antena para alcançar a próxima estação, a até 70 km.

Protocolos de redes sem fio, como Bluetooth e as especificações 802.11 do IEEE, usadas pelo Wi-Fi, também usam micro-ondas na faixa ISM de 2,4 GHz. O padrão 802.11a usa as faixas ISM e U-NII em torno de 5 GHz. Em países que permitem seu uso, serviços licenciados de acesso à internet sem fio de longo alcance, de até cerca de 25 km, usam a faixa de 3,5 a 4,0 GHz. Nos Estados Unidos, a Comissão Federal de Comunicações, ou FCC, abriu a faixa de 3.650 a 3.700 MHz para banda larga terrestre sem fio em 2005. Os pedidos de licenças nacionais não exclusivas começaram a ser aceitos em 15 de novembro de 2007. Esse regime permitiu a entrada de prestadores de serviços na faixa e a oferta de alternativas de conexão, inclusive com WiMAX.[26]

Protocolos de redes de área metropolitana, ou MAN, como o WiMAX, sigla de Worldwide Interoperability for Microwave Access, seguem normas como a IEEE 802.16, projetada para operar entre 2 e 11 GHz. As implementações comerciais usam as faixas de 2,3, 2,5, 3,5 e 5,8 GHz.

Protocolos de acesso móvel sem fio em banda larga, ou MBWA, baseados em normas como IEEE 802.20 ou ATIS/ANSI HC-SDMA, usada pelo iBurst, operam entre 1,6 e 2,3 GHz. Oferecem mobilidade e penetração em edifícios semelhantes às da telefonia celular, com eficiência espectral muito maior.[27]

Algumas redes de telefonia celular, como o GSM, usam frequências na parte inferior das micro-ondas e superior da UHF, em torno de 1,8 e 1,9 GHz.[28] O DVB-SH foi projetado para frequências abaixo de 3 GHz, em geral na banda S.[29] O S-DMB sul-coreano usava de 2,630 a 2,655 GHz para transmitir aos terminais.[30] Nos Estados Unidos, os sistemas proprietários e incompatíveis de rádio por satélite usam cerca de 2,3 GHz para o serviço de rádio digital por áudio, ou DARS.

As micro-ondas são usadas em transmissões de telecomunicações ponto a ponto porque seu pequeno comprimento de onda permite fabricar antenas altamente direcionais menores e mais práticas que as necessárias para comprimentos de onda maiores. A faixa de micro-ondas também oferece mais largura de banda que o restante do espectro de rádio. A largura de banda utilizável abaixo de 300 MHz é inferior a 300 MHz, enquanto acima dessa frequência há muitos gigahertz disponíveis. Em coberturas externas de notícias ou eventos esportivos, as micro-ondas costumam transmitir o sinal de uma unidade móvel equipada para esse fim até uma emissora de televisão. Essas aplicações abrangem os serviços auxiliares de radiodifusão, ou BAS, as unidades de captação remota, ou RPU, e os enlaces entre estúdio e transmissor, ou STL.

A maioria dos sistemas de comunicação por satélite opera nas bandas C, X, Ka ou Ku. Essas frequências oferecem grande largura de banda, evitam as frequências UHF congestionadas e ficam abaixo das frequências EHF mais afetadas pela absorção atmosférica. A televisão por satélite usa a banda C no serviço fixo tradicional, com antenas de grande diâmetro, ou a banda Ku na transmissão direta ao público. As comunicações militares usam principalmente enlaces nas bandas X ou Ku. O sistema Milstar usa a banda Ka.

As frequências mais baixas dessa faixa também são usadas em transmissões por cabo coaxial. Nas redes híbridas de fibra óptica e cabo coaxial, o sinal óptico é convertido em radiofrequência para levar os dados até o modem do assinante. O padrão DOCSIS 3.1 utiliza espectro até cerca de 1,2 GHz.[31]

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Os sistemas globais de navegação por satélite, ou GNSS, como o chinês BeiDou, o norte-americano GPS, introduzido em 1978, e o russo GLONASS, transmitem sinais de navegação em bandas entre cerca de 1,2 e 1,6 GHz.

Radar

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A antena parabólica, na superfície curva inferior de um radar de vigilância aeroportuária ASR-9, emite um feixe vertical estreito, em forma de leque, de micro-ondas de 2,7 a 2,9 GHz, na banda S, para localizar aeronaves no espaço aéreo ao redor de um aeroporto.

O radar é uma técnica de radiolocalização em que um feixe de ondas de rádio emitido por um transmissor é refletido por um objeto e retorna a um receptor. Isso permite determinar a posição, a distância, a velocidade e outras características do objeto. O pequeno comprimento de onda das micro-ondas favorece reflexões intensas em objetos do tamanho de veículos, navios e aeronaves. Nessas frequências, antenas de alto ganho, como as parabólicas, podem ser pequenas o suficiente para girar rapidamente em busca de objetos e ainda produzir os feixes estreitos necessários para localizá-los com precisão. Por isso, as micro-ondas são as frequências mais usadas em radares. Suas aplicações abrangem controle de tráfego aéreo, previsão do tempo, navegação de embarcações e fiscalização de limites de velocidade. Radares de longo alcance usam as frequências mais baixas das micro-ondas, pois a absorção atmosférica nas frequências mais altas limita o alcance. As ondas milimétricas são usadas em radares de curto alcance, como os de sistemas anticolisão.

Parte das antenas parabólicas do ALMA, radiotelescópio no norte do Chile com receptores para bandas de ondas milimétricas e submilimétricas entre 35 e 950 GHz.[16]
Mapas da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, com a melhora de resolução obtida pelo aperfeiçoamento dos radiotelescópios de micro-ondas.

Radioastronomia

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As micro-ondas emitidas por fontes de rádio astronômicas, como planetas, estrelas, galáxias e nebulosas, são estudadas pela radioastronomia com grandes antenas parabólicas chamadas radiotelescópios. Esses instrumentos recebem emissões naturais de micro-ondas e também são usados em experimentos ativos de radar, que enviam micro-ondas para serem refletidas por corpos do Sistema Solar. Com essa técnica é possível medir a distância até a Lua ou mapear a superfície de Vênus, oculta por nuvens.

O Atacama Large Millimeter Array, ou ALMA, foi inaugurado em 13 de março de 2013. Instalado a cerca de 5.000 m de altitude no Chile, observa o Universo em comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos. Com 66 antenas, foi construído em uma colaboração internacional entre a Europa, a América do Norte, o Leste Asiático e o Chile. Em sua inauguração, era o maior projeto astronômico terrestre.[32]

O mapeamento da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, descoberta em 1964 pelos radioastrônomos Arno Penzias e Robert Wilson, tornou-se uma das linhas de trabalho da radioastronomia de micro-ondas. A missão WMAP, por exemplo, produziu mapas detalhados dessa radiação no início do século XXI.[33] Esse fraco fundo de radiação preenche o Universo e tem intensidade quase igual em todas as direções. É uma radiação remanescente do Big Bang e uma das poucas fontes de informação sobre as condições do Universo primordial. A expansão e o resfriamento do Universo deslocaram essa radiação, originalmente muito energética, para a região de micro-ondas do espectro de rádio. Radiotelescópios suficientemente sensíveis podem captá-la como um sinal fraco que não vem de uma estrela, galáxia ou outro objeto específico.[34]

Aquecimento e aplicações de potência

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Pequeno forno de micro-ondas sobre uma bancada de cozinha.
Forno de túnel de micro-ondas usado para amolecer barras de plástico antes da extrusão. As micro-ondas são amplamente usadas no aquecimento industrial.

Um forno de micro-ondas faz passar pelos alimentos radiação com frequência próxima de 2,45 GHz. Isso produz aquecimento dielétrico, principalmente pela absorção de energia pela água. Esses fornos se tornaram aparelhos de cozinha comuns nos países ocidentais no fim da década de 1970, após o desenvolvimento de magnétrons de cavidade mais baratos. Na água líquida, os dipolos moleculares tentam acompanhar as mudanças do campo elétrico. O atraso dessa resposta dissipa energia como calor, por relaxação dielétrica. A frequência de 2,45 GHz permite que a energia penetre no alimento antes de ser absorvida, sem coincidir com o máximo de perdas dielétricas da água.[35]

O aquecimento por micro-ondas é usado em processos industriais de secagem e cura de produtos.

Muitas técnicas de fabricação de dispositivos semicondutores usam micro-ondas para gerar plasma, empregado em processos como a corrosão por íons reativos e a deposição química em fase vapor assistida por plasma, ou PECVD.

As micro-ondas são usadas em reatores experimentais de fusão do tipo stellarator e tokamak para ajudar a ionizar o gás, formar o plasma e aquecê-lo a temperaturas muito altas. A frequência é ajustada à ressonância ciclotrônica dos elétrons no campo magnético, entre 2 e 200 GHz. Por isso, o processo costuma ser chamado de aquecimento por ressonância ciclotrônica de elétrons, ou ECRH. O plano revisto em 2024 para o reator termonuclear ITER prevê aquecimento por micro-ondas a 170 GHz, com 40 MW na fase inicial de operação e até 67 MW nas fases seguintes.[36]

As micro-ondas podem transmitir energia a longas distâncias. Após a Segunda Guerra Mundial, foram feitas pesquisas sobre essa possibilidade. Nas décadas de 1970 e 1980, a NASA estudou sistemas de satélites de energia solar, com grandes conjuntos de painéis solares que enviariam energia à superfície terrestre por feixes de micro-ondas.

Há armas não letais que usam ondas milimétricas para aquecer uma fina camada da pele humana até uma temperatura intolerável e fazer a pessoa atingida se afastar. Um pulso de dois segundos de um feixe concentrado de 95 GHz aquece a pele a 54 °C, a uma profundidade de 0,4 mm. Essa tecnologia foi desenvolvida para sistemas de negação ativa, inclusive em versões destinadas à proteção de instalações.[37]

Pulsos de micro-ondas de alta potência também são usados em sistemas experimentais para desativar drones. Em 5 de abril de 2023, o protótipo THOR derrubou drones de um enxame durante uma demonstração do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos Estados Unidos, na Base Aérea de Kirtland.[38]

Espectroscopia

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A radiação de micro-ondas é usada na espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica, conhecida pelas siglas EPR e ESR. Em geral, empregam-se frequências da banda X, próximas de 9 GHz, com campos magnéticos de 0,3 T. A técnica fornece informações sobre elétrons desemparelhados em sistemas químicos, como radicais livres ou íons de metais de transição, a exemplo do Cu2+. As micro-ondas também são usadas na espectroscopia rotacional e podem ser combinadas com a eletroquímica, em processos de eletroquímica assistida por micro-ondas.

Medição da frequência

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Ondâmetro de absorção usado para medições na banda Ku.

A frequência das micro-ondas pode ser medida por técnicas eletrônicas ou mecânicas.

Podem ser usados frequencímetros ou sistemas heteródinos de alta frequência. Neles, uma frequência desconhecida é comparada com harmônicos de uma frequência menor e conhecida, por meio de um gerador de baixa frequência, um gerador de harmônicos e um misturador. A precisão da medição depende da precisão e da estabilidade da fonte de referência.

Os métodos mecânicos exigem um ressonador sintonizável, como um ondâmetro de absorção, com uma relação conhecida entre uma dimensão física e a frequência.

Em laboratório, linhas de Lecher permitem medir diretamente o comprimento de onda em uma linha de transmissão de fios paralelos e, a partir dele, calcular a frequência. Uma técnica semelhante usa um guia de ondas ou uma linha coaxial com fenda para medir o comprimento de onda. Esses dispositivos têm uma sonda introduzida por uma fenda longitudinal, pela qual ela pode se deslocar ao longo da linha. As linhas com fenda são usadas principalmente para medir a relação de ondas estacionárias. Se houver uma onda estacionária, também permitem medir a distância entre os nós, que equivale à metade do comprimento de onda. A precisão do método depende da determinação da posição dos nós.

Efeitos na saúde

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As micro-ondas são uma forma de radiação não ionizante. Seus fótons não têm energia suficiente para ionizar moléculas, romper ligações químicas ou causar danos diretos ao DNA, como podem fazer os raios X e a radiação ultravioleta.[39] A palavra "radiação" se refere à energia emitida por uma fonte, e não à radioatividade. O principal efeito da absorção de micro-ondas é o aquecimento dos materiais, pois os campos eletromagnéticos fazem as moléculas polares se moverem. [40]

Em 2011, a Agência Internacional de Pesquisa em Câncer, ou IARC, classificou os campos eletromagnéticos de radiofrequência como possivelmente carcinogênicos para seres humanos, no grupo 2B. A avaliação encontrou indícios limitados de glioma e neuroma acústico entre usuários de telefones sem fio. Essa classificação não comprova uma relação causal, pois o acaso, vieses e outros fatores não puderam ser descartados com segurança.[41] Não há relação causal estabelecida entre o uso de telefones celulares e o câncer em seres humanos. Mesmo com o uso prolongado, não há aumento comprovado do risco de glioma, meningioma ou neuroma acústico.[40][42]

Pulsos de micro-ondas podem produzir a percepção de estalos. A rápida expansão térmica provocada pela absorção dos pulsos gera ondas de pressão capazes de estimular a audição.[43] Em 1955, R. K. Andjus e James Lovelock conseguiram reanimar ratos resfriados a temperaturas entre 0 e 1 °C por meio de diatermia por micro-ondas.[44]

As lesões causadas pela exposição às micro-ondas geralmente resultam do aquecimento dielétrico dos tecidos. O cristalino e a córnea são especialmente vulneráveis porque não têm vasos sanguíneos que possam dissipar o calor. A exposição intensa pode causar catarata por esse mecanismo, pois o aquecimento desnatura as proteínas do cristalino do olho,[45] de modo semelhante ao que torna a clara do ovo branca e opaca quando aquecida. Doses elevadas de micro-ondas, como as de um forno alterado para funcionar com a porta aberta, também podem causar lesões térmicas em outros tecidos, inclusive queimaduras graves.[18]

História

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O interesse pelas frequências de micro-ondas surgiu do congestionamento crescente das faixas de menor frequência e da possibilidade de usar antenas menores em frequências mais altas.[46]:830

Óptica hertziana

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As micro-ondas foram geradas pela primeira vez na década de 1890, em alguns dos primeiros experimentos com ondas de rádio. Os físicos que as estudavam as entendiam como uma forma de "luz invisível".[47] Em sua teoria do eletromagnetismo de 1873, formulada nas equações de Maxwell, James Clerk Maxwell previu que um campo elétrico e um campo magnético acoplados poderiam se propagar pelo espaço como uma onda eletromagnética. Ele também propôs que a luz era composta de ondas eletromagnéticas de pequeno comprimento de onda.[46]:832 Em 1888, o físico Heinrich Hertz comprovou pela primeira vez a existência dessas ondas, ao gerar ondas de rádio com um transmissor de faísca rudimentar.[46]:830[48]

Hertz e os primeiros pesquisadores do rádio queriam explorar as semelhanças entre as ondas de rádio e a luz para testar a teoria de Maxwell. Concentraram-se em produzir ondas curtas nas faixas UHF e de micro-ondas, com as quais podiam repetir experimentos clássicos de óptica em laboratório. Usavam componentes quase ópticos, como prismas e lentes de parafina, enxofre e breu, além de redes de difração feitas de fios, para refratar e difratar ondas de rádio como raios de luz.[49] Hertz usou frequências próximas do limiar das micro-ondas, de 50, 100 e 430 MHz.[46]:831 Seu transmissor direcional de 430 MHz tinha uma antena dipolo de haste de latão de 26 cm, com um centelhador entre as extremidades, suspensa na linha focal de uma antena parabólica feita de uma chapa curva de zinco. Pulsos de alta tensão de uma bobina de indução alimentavam o conjunto.[46]:845[48] Seus experimentos comprovaram que as ondas de rádio apresentavam refração, difração, polarização, interferência e ondas estacionárias, como a luz.[46]:845–846[49] Com isso, ficou comprovado que as ondas de rádio e a luz eram formas das ondas eletromagnéticas previstas por Maxwell. Hertz também fez experimentos com linhas de transmissão de fios abertos e coaxiais.[46]:841

A partir de 1894, Jagadish Chandra Bose realizou os primeiros experimentos com micro-ondas. Foi o primeiro a produzir ondas milimétricas, com frequências de até 60 GHz, ou 5 mm, usando um oscilador de faísca com esferas metálicas de 3 mm.[50][49] Bose também inventou guias de ondas, antenas de corneta e detectores de cristal semicondutor para seus experimentos. De forma independente, em 1894, Oliver Lodge e Augusto Righi fizeram experimentos com micro-ondas de 1,5 e 12 GHz, respectivamente, geradas por pequenos ressonadores de faísca com esferas metálicas.[49] Em 1895, o físico russo Pyotr Lebedev gerou ondas milimétricas de 50 GHz.[49] Em 1897, Lorde Rayleigh resolveu o problema de valor de contorno das ondas eletromagnéticas que se propagam em tubos condutores e hastes dielétricas de forma arbitrária.[51][52][53][54] A solução permitiu determinar os modos e a frequência de corte das micro-ondas que se propagam em um guia de ondas.[48]

Como as micro-ondas se propagavam em linha de visada, não permitiam a comunicação além do horizonte visual. A baixa potência dos transmissores de faísca também restringia seu alcance prático a poucos quilômetros. Após 1896, o desenvolvimento das radiocomunicações passou a empregar frequências mais baixas, que podiam ultrapassar o horizonte por ondas de superfície e por reflexão na ionosfera. As frequências de micro-ondas deixaram de ser exploradas nessa fase.

Primeiros experimentos de comunicação por micro-ondas

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O uso prático das micro-ondas só se tornou possível nas décadas de 1940 e 1950, por falta de fontes adequadas. Os osciladores eletrônicos com válvulas tríodo, usados nos transmissores de rádio, não conseguiam produzir frequências acima de algumas centenas de megahertz devido ao tempo de trânsito dos elétrons e à capacitância entre os eletrodos.[48] Na década de 1930, já haviam sido desenvolvidas as primeiras válvulas de micro-ondas de baixa potência baseadas em novos princípios, como a válvula de Barkhausen–Kurz e o magnétron de ânodo dividido.[46]:849–850[55][48] Elas geravam alguns watts em frequências de até poucos gigahertz e foram usadas nos primeiros experimentos de comunicação por micro-ondas.

Em 1931, um consórcio anglo-francês liderado por Andre C. Clavier apresentou o primeiro enlace experimental de micro-ondas através do Canal da Mancha, em um percurso de cerca de 64 km entre Dover, no Reino Unido, e Calais, na França.[57][58] O sistema transmitia telefonia, telegrafia e fac-símile por feixes bidirecionais de 1,7 GHz, com potência de meio watt. Válvulas miniaturizadas de Barkhausen–Kurz no foco de antenas parabólicas metálicas de cerca de 3 m geravam os sinais.

Era preciso um termo para distinguir esses novos comprimentos de onda, até então reunidos na faixa de "ondas curtas", que abrangia todas as ondas menores que 200 m. As expressões ondas quase ópticas e ondas ultracurtas foram usadas por algum tempo,[55][59][56] mas não se firmaram. O primeiro uso da palavra inglesa micro-wave ocorreu em 1931,[58][60] em notícias sobre o enlace anglo-francês de Clavier.[46]:849

Desenvolvimento do radar

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O desenvolvimento do radar, em grande parte sob sigilo, antes e durante a Segunda Guerra Mundial, produziu os avanços técnicos que permitiram o uso prático das micro-ondas.[46]:851[48] Eram necessários comprimentos de onda da ordem de centímetros para que antenas pequenas o suficiente para caber em aeronaves produzissem feixes estreitos capazes de localizar aviões inimigos. As linhas de transmissão convencionais apresentavam perdas excessivas de potência nessas frequências. Em 1936, George Southworth, dos Laboratórios Bell, e Wilmer Barrow, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, ou MIT, inventaram de forma independente o guia de ondas.[51] Em 1938, Barrow inventou a antena de corneta para irradiar micro-ondas de modo eficiente para dentro ou para fora de um guia. Os receptores de micro-ondas precisavam de um componente não linear que operasse como detector e misturador nessas frequências, pois as válvulas eletrônicas tinham capacitância excessiva. Para atender a essa necessidade, os pesquisadores retomaram o detector de cristal de contato pontual, chamado "bigode de gato", que havia sido usado como demodulador nos rádios de galena na virada do século, antes dos receptores a válvula.[48][61] A baixa capacitância das junções semicondutoras permitia seu funcionamento em frequências de micro-ondas. Os primeiros diodos modernos de silício e germânio foram desenvolvidos como detectores de micro-ondas na década de 1930. Os conhecimentos de física dos semicondutores obtidos nesse trabalho abriram caminho para a eletrônica de semicondutores após a guerra.[48]

As primeiras fontes potentes de micro-ondas foram inventadas nos anos que cercaram o início da Segunda Guerra Mundial. Russell e Sigurd Varian desenvolveram a válvula klystron na Universidade Stanford, em 1937.[46]:852–853 John Randall e Harry Boot desenvolveram o magnétron de cavidade na Universidade de Birmingham, no Reino Unido, em 1940.[46]:853–855[48] No fim de 1941, aviões militares britânicos já usavam radares de micro-ondas de 10 cm, ou 3 GHz, alimentados por magnétrons, que mudaram as condições de combate. A decisão britânica de compartilhar sua tecnologia de micro-ondas com os Estados Unidos, na Missão Tizard de 1940,[46]:852 encurtou a guerra. O Laboratório de Radiação do MIT, criado secretamente em 1940 para pesquisar radares, produziu grande parte do conhecimento teórico necessário ao uso das micro-ondas.[46]:852 As forças aliadas desenvolveram sistemas de retransmissão por micro-ondas para redes seguras de comunicação nos campos de batalha da Europa. O primeiro foi o britânico Wireless Set No. 10, de 5 GHz, com oito linhas telefônicas e multiplexação por divisão de tempo, desenvolvido pelo Signals Research and Development Establishment em 1942.[46]:855

Uso após a Segunda Guerra Mundial

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Após a Segunda Guerra Mundial, as micro-ondas passaram rapidamente ao uso comercial.[48] Sua alta frequência oferecia grande capacidade de transmissão de informação, ou largura de banda. Um único feixe podia transportar dezenas de milhares de chamadas telefônicas. Nas décadas de 1950 e 1960, foram construídas redes transcontinentais de retransmissão por micro-ondas nos Estados Unidos e na Europa para ligar cidades por telefone e distribuir programas de televisão. Desde a década de 1940, a indústria da televisão usava antenas parabólicas de micro-ondas para enviar imagens de unidades móveis de produção aos estúdios, permitindo as primeiras transmissões externas de TV. Os primeiros satélites de comunicação, lançados na década de 1960, retransmitiam chamadas telefônicas e televisão entre pontos distantes da Terra por feixes de micro-ondas. Em 1964, Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson descobriram a radiação cósmica de fundo em micro-ondas ao investigar o ruído de uma antena de corneta para comunicações por satélite nos Laboratórios Bell, em Holmdel, Nova Jérsia.

Antenas de corneta de banda C em uma central telefônica de Seattle, integrantes da rede de retransmissão por micro-ondas Long Lines, da AT&T, construída na década de 1960.
Primeiro maser e seu inventor, Charles Townes, em 1955.
Antena de lente de micro-ondas usada no radar do míssil antiaéreo Nike Ajax, de 1954.
Forno de micro-ondas da Raytheon na cozinha do navio mercante norte-americano NS Savannah.
Telstar 1, lançado em 10 de julho de 1962, o primeiro satélite a retransmitir sinais de televisão. O anel de antenas de cavidade recebia o sinal de subida de 6,39 GHz e transmitia o sinal de descida de 4,17 GHz.

O radar de micro-ondas tornou-se a principal tecnologia usada no controle de tráfego aéreo, na navegação marítima, na defesa antiaérea e na detecção de mísseis balísticos, além de ganhar outras aplicações. O radar e as comunicações por satélite estimularam o desenvolvimento das antenas modernas de micro-ondas, como a parabólica, o tipo mais comum, a Cassegrain, a de lente, a de fenda e a matriz faseada.

Na década de 1930, Ilia E. Mouromtseff, da Westinghouse, estudou a capacidade das ondas curtas de aquecer materiais e cozinhar alimentos rapidamente. Na Exposição Universal de Chicago de 1933, apresentou o preparo de refeições com um transmissor de rádio de 60 MHz.[62] Em 1945, Percy Spencer, engenheiro que trabalhava com radares na Raytheon, percebeu que a radiação de micro-ondas de um oscilador magnétron havia derretido uma barra de doce em seu bolso. Ele investigou o cozimento por micro-ondas e inventou o forno de micro-ondas, no qual um magnétron envia radiação a uma cavidade metálica fechada que contém os alimentos. A Raytheon patenteou o aparelho em 8 de outubro de 1945. Devido ao preço, os primeiros fornos eram usados em cozinhas institucionais. Em 1986, cerca de 25% dos domicílios dos Estados Unidos tinham um. O aquecimento por micro-ondas passou a ser amplamente usado em processos industriais, como a fabricação de plásticos, e na destruição de células cancerosas por hipertermia por micro-ondas.

O tubo de ondas viajantes, ou TWT, desenvolvido em 1943 por Rudolph Kompfner e John Pierce, ofereceu uma fonte sintonizável de micro-ondas de alta potência até 50 GHz. Tornou-se a válvula de micro-ondas mais usada depois do magnétron dos fornos. A família de válvulas girotron, desenvolvida na Rússia, permitiu gerar megawatts de potência até nas frequências de ondas milimétricas. Esses dispositivos são usados no aquecimento industrial, em pesquisas de plasma e na alimentação de aceleradores de partículas e reatores de fusão nuclear.

Dispositivos de micro-ondas de estado sólido

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Primeiro relógio atômico de césio e seu inventor, Louis Essen, à esquerda, em 1955.
Maser experimental de rubi, na extremidade inferior da haste, em 1961.
Oscilador de micro-ondas com um diodo Gunn dentro de um ressonador de cavidade, na década de 1970.
Medidor de velocidade por radar. Na extremidade direita da antena de corneta de cobre, o conjunto cinza contém o diodo Gunn que gera as micro-ondas.

O desenvolvimento da eletrônica de semicondutores na década de 1950 levou aos primeiros dispositivos de micro-ondas de estado sólido. Eles operavam por um novo princípio, a resistência negativa, já usada em algumas válvulas de micro-ondas anteriores à guerra.[48] Os osciladores com realimentação e os amplificadores de duas portas usados em frequências mais baixas tornavam-se instáveis na faixa de micro-ondas. Osciladores e amplificadores de resistência negativa baseados em dispositivos de uma porta, como diodos, funcionavam melhor.

O diodo túnel, inventado em 1957 pelo físico japonês Leo Esaki, podia produzir alguns miliwatts de potência de micro-ondas. A busca por dispositivos semicondutores de resistência negativa mais adequados à geração de micro-ondas também produziu o diodo IMPATT, inventado em 1956 por W. T. Read e Ralph L. Johnston, e o diodo Gunn, inventado em 1962 por J. B. Gunn.[48] Os diodos tornaram-se as fontes de micro-ondas mais usadas.

O maser e o amplificador paramétrico permitiram a amplificação de micro-ondas com baixo ruído. O primeiro maser, desenvolvido por Charles H. Townes, James P. Gordon e H. J. Zeiger, usava moléculas de amônia e entrou em funcionamento em 1954.[63] O amplificador paramétrico com varicap foi desenvolvido em 1956 por Marion Hines.[48] O amplificador paramétrico e o maser de rubi, inventado em 1958 por uma equipe dos Laboratórios Bell liderada por H. E. D. Scovil, foram usados em receptores de micro-ondas de baixo ruído de radiotelescópios e estações terrestres de satélites. O maser permitiu desenvolver relógios atômicos, que medem o tempo com uma frequência precisa de micro-ondas emitida por átomos durante uma transição eletrônica entre dois níveis de energia. Os circuitos amplificadores de resistência negativa exigiram novos componentes não recíprocos de guia de ondas, como circuladores, isoladores e acopladores direcionais. Em 1969, Kaneyuki Kurokawa deduziu condições matemáticas de estabilidade para circuitos de resistência negativa que passaram a fundamentar o projeto de osciladores de micro-ondas.[64]

Circuitos integrados de micro-ondas

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Circuito de microfita da banda Ku usado em uma antena de televisão por satélite.

Antes da década de 1980, os dispositivos e circuitos de micro-ondas eram volumosos e caros. Por isso, essas frequências eram geralmente usadas apenas no estágio de saída dos transmissores e no estágio de entrada de radiofrequência dos receptores. Os sinais eram convertidos por heterodinagem para uma frequência intermediária menor antes do processamento. A partir da década de 1970, surgiram componentes ativos de micro-ondas de estado sólido pequenos e baratos, que podiam ser montados em placas de circuito. Isso permitiu realizar grande parte do processamento de sinais nas próprias frequências de micro-ondas e viabilizou a televisão por satélite, a televisão a cabo, os aparelhos de GPS e dispositivos sem fio como smartphones, Wi-Fi e Bluetooth, que se conectam a redes por micro-ondas.

A microfita, um tipo de linha de transmissão adequado às frequências de micro-ondas, foi inventada com os circuitos impressos na década de 1950.[48] A fabricação barata de formas diferentes nas placas permitiu criar versões em microfita de capacitores, indutores, trechos ressonantes de linha, divisores de potência, acopladores direcionais, diplexadores, filtros e antenas. Com isso, tornou-se possível construir circuitos compactos de micro-ondas.[48]

Os transistores capazes de operar em frequências de micro-ondas foram desenvolvidos na década de 1970. O arsenieto de gálio, ou GaAs, tem mobilidade eletrônica muito maior que a do silício.[48] Os dispositivos feitos desse material podem operar em frequências quatro vezes maiores que as de dispositivos semelhantes de silício. A partir da década de 1970, o GaAs foi usado nos primeiros transistores de micro-ondas[48] e passou a predominar nesse tipo de semicondutor. Os MESFETs, transistores de efeito de campo metal-semicondutor, são transistores rápidos de GaAs que usam junções Schottky na porta. Seu desenvolvimento começou em 1968, e eles atingiram frequências de corte de 100 GHz, tornando-se os dispositivos ativos de micro-ondas mais usados.[48] Outra família com limite de frequência mais alto é a dos transistores de alta mobilidade eletrônica, ou HEMTs. São transistores de efeito de campo feitos de dois semicondutores diferentes, AlGaAs e GaAs, com tecnologia de heterojunção. Os transistores bipolares de heterojunção, ou HBTs, são semelhantes.[48]

O GaAs pode ser fabricado com propriedades semi-isolantes, o que permite usá-lo como substrato para produzir por litografia circuitos que contêm componentes passivos e transistores.[48] Em 1976, essa técnica já havia levado aos primeiros circuitos integrados capazes de funcionar nas frequências de micro-ondas, chamados circuitos integrados monolíticos de micro-ondas, ou MMICs.[48] A palavra "monolítico" foi acrescentada para distingui-los dos circuitos de microfita em placas, chamados circuitos integrados de micro-ondas, ou MICs. Também foram desenvolvidos MMICs de silício. Esses circuitos passaram a ser amplamente usados na eletrônica analógica e digital de alta frequência, permitindo produzir em um único chip receptores de micro-ondas, amplificadores de banda larga, modems e microprocessadores.

Ver também

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Referências

  1. 1 2 Hitchcock, R. Timothy (2004). Radio-frequency and Microwave Radiation (em inglês). [S.l.]: American Industrial Hygiene Assn. 1 páginas. ISBN 978-1931504553
  2. ↑ Jones, Graham A.; Layer, David H.; Osenkowsky, Thomas G. (2013). National Association of Broadcasters Engineering Handbook, 10th Ed. (em inglês). [S.l.]: Focal Press. 6 páginas. ISBN 978-1136034107
  3. ↑ «Electromagnetic radiation - Microwaves, Wavelengths, Frequency | Britannica». www.britannica.com (em inglês). Consultado em 15 de agosto de 2023
  4. 1 2 Kumar, Sanjay; Shukla, Saurabh (2014). Concepts and Applications of Microwave Engineering (em inglês). [S.l.]: PHI Learning Pvt. Ltd. ISBN 978-8120349353
  5. ↑ «Details for IEV number 713-06-03: "microwave"». International Electrotechnical Vocabulary (em inglês). Consultado em 27 de março de 2024
  6. ↑ «Details for IEV number 701-02-12: "radio wave"». International Electrotechnical Vocabulary (em inglês). Consultado em 27 de março de 2024
  7. ↑ «Frequency Letter bands». Microwave Encyclopedia (em inglês). Microwaves101. 14 de maio de 2016. Consultado em 1 de julho de 2018
  8. ↑ Golio, Mike; Golio, Janet (2007). RF and Microwave Applications and Systems (em inglês). [S.l.]: CRC Press. pp. 1.9–1.11. ISBN 978-1420006711
  9. ↑ «Time and Frequency from A to Z, G» (em inglês). National Institute of Standards and Technology. Consultado em 12 de setembro de 2026
  10. ↑ «Consultation on the Technical and Policy Framework for the Frequency Bands Above 95 GHz» (em inglês). Innovation, Science and Economic Development Canada. Consultado em 11 de setembro de 2026
  11. 1 2 «Satellite frequency bands» (em inglês). Agência Espacial Europeia. Consultado em 12 de setembro de 2026
  12. ↑ Skolnik, Merrill I. (2001). Introduction to Radar Systems (em inglês) 3 ed. [S.l.]: McGraw Hill. p. 522. Texto integral da edição de 1962.
  13. 1 2 Seybold, John S. (2005). Introduction to RF Propagation (em inglês). [S.l.]: John Wiley and Sons. pp. 55–58. ISBN 978-0471743682
  14. ↑ «Recommendation ITU-R P.526-16: Propagation by diffraction» (PDF) (em inglês). União Internacional de Telecomunicações. 2025. Consultado em 12 de setembro de 2026
  15. ↑ «Recommendation ITU-R P.676-13: Attenuation by atmospheric gases and related effects» (PDF) (em inglês). União Internacional de Telecomunicações. Agosto de 2022. Consultado em 12 de setembro de 2026
  16. 1 2 «Receivers» (em inglês). ALMA Observatory. Consultado em 12 de setembro de 2026
  17. ↑ «The Electromagnetic Spectrum». Imagine the Universe! (em inglês). NASA. Consultado em 12 de setembro de 2026
  18. 1 2 «Microwave Ovens» (em inglês). Food and Drug Administration. Consultado em 11 de setembro de 2026
  19. 1 2 Golio, Mike; Golio, Janet (2007). RF and Microwave Passive and Active Technologies (em inglês). [S.l.]: CRC Press. pp. I.2–I.4. ISBN 978-1420006728
  20. ↑ Karmel, Paul R.; Colef, Gabriel D.; Camisa, Raymond L. (1998). Introduction to Electromagnetic and Microwave Engineering (em inglês). [S.l.]: John Wiley and Sons. 1 páginas. ISBN 9780471177814
  21. ↑ Gilmour, A.S. (2011). Klystrons, Traveling Wave Tubes, Magnetrons, Crossed-Field Amplifiers, and Gyrotrons (em inglês). Boston: Artech House. pp. 3–7. ISBN 9781608071845
  22. ↑ «Microwave Oscillator». Herley General Microwave (em inglês). Arquivado do original em 30 de outubro de 2013
  23. 1 2 Sisodia, M. L. (2007). Microwaves : Introduction To Circuits, Devices And Antennas (em inglês). [S.l.]: New Age International. pp. 1.4–1.7. ISBN 978-8122413380
  24. ↑ Liou, Kuo-Nan (2002). An introduction to atmospheric radiation (em inglês). [S.l.]: Academic Press. p. 2. ISBN 978-0-12-451451-5. Consultado em 12 de julho de 2010
  25. ↑ «Tracking and Data Relay Satellites (TDRS)» (em inglês). NASA. Consultado em 12 de setembro de 2026
  26. ↑ «Wireless Telecommunications Bureau Announces Start Date for Licensing and Registration Process for the 3650–3700 MHz Band» (PDF) (em inglês). Federal Communications Commission. 14 de novembro de 2007. Consultado em 11 de setembro de 2026
  27. ↑ «IEEE 802.20: Mobile Broadband Wireless Access (MBWA)». IEEE (em inglês). Consultado em 20 de agosto de 2011
  28. ↑ «ETSI TS 151 021 V13.7.0: Digital cellular telecommunications system; Base Station System equipment specification; Radio aspects» (PDF) (em inglês). European Telecommunications Standards Institute. Outubro de 2018. p. 15. Consultado em 11 de setembro de 2026
  29. ↑ «DVB approves DVB-SH specification» (em inglês). DVB Project. 14 de fevereiro de 2007. Consultado em 11 de setembro de 2026
  30. ↑ «DMB» (em coreano). Central Radio Management Service. Consultado em 11 de setembro de 2026
  31. ↑ «Cable Broadband Insights» (em inglês). CableLabs. Consultado em 11 de setembro de 2026
  32. ↑ «ALMA Inauguration Heralds New Era of Discovery» (em inglês). Observatório Europeu do Sul. 13 de março de 2013. Consultado em 11 de setembro de 2026
  33. ↑ «WMAP Overview» (em inglês). NASA. Consultado em 11 de setembro de 2026
  34. ↑ Wright, E.L. (2004). «Theoretical Overview of Cosmic Microwave Background Anisotropy». In: W. L. Freedman. Measuring and Modeling the Universe. Col: Carnegie Observatories Astrophysics Series (em inglês). [S.l.]: Cambridge University Press. p. 291. Bibcode:2004mmu..symp..291W. ISBN 978-0-521-75576-4. arXiv:astro-ph/0305591Acessível livremente
  35. ↑ Vollmer, Michael (janeiro de 2004). «Physics of the microwave oven» (PDF). Physics Education (em inglês). 39 (1): 74–81. doi:10.1088/0031-9120/39/1/006
  36. ↑ «External heating systems» (em inglês). ITER Organization. Consultado em 12 de setembro de 2026
  37. ↑ «Silent Guardian Protection System. Less-than-Lethal Directed Energy Protection» (PDF) (em inglês). Raytheon. Arquivado do original (PDF) em 28 de janeiro de 2007
  38. ↑ McNulty, Kenneth (16 de maio de 2023). «AFRL conducts swarm technology demonstration» (em inglês). Air Force Research Laboratory. Consultado em 11 de setembro de 2026
  39. ↑ Nave, Rod. «Interaction of Radiation with Matter». HyperPhysics (em inglês). Consultado em 20 de outubro de 2014
  40. 1 2 «Cell Phones and Cancer Risk» (em inglês). National Cancer Institute. 4 de abril de 2024. Consultado em 12 de setembro de 2026
  41. ↑ «IARC classifies radiofrequency electromagnetic fields as possibly carcinogenic to humans» (PDF) (em inglês). International Agency for Research on Cancer. 31 de maio de 2011. Consultado em 11 de setembro de 2026
  42. ↑ Karipidis, Ken; Baaken, Dan; Loney, Tom; Blettner, Maria; Brzozek, Chris; Elwood, Mark; Narh, Clement; Orsini, Nicola; Röösli, Martin; Paulo, Marilia Silva; Lagorio, Susanna (setembro de 2024). «The effect of exposure to radiofrequency fields on cancer risk in the general and working population: A systematic review of human observational studies – Part I: Most researched outcomes». Environment International (em inglês). 191. 108983 páginas. doi:10.1016/j.envint.2024.108983
  43. ↑ Foster, K. R.; Finch, E. D. (19 de julho de 1974). «Microwave hearing: evidence for thermoacoustic auditory stimulation by pulsed microwaves». Science (em inglês). 185 (4147): 256–258. PMID 4833827. doi:10.1126/science.185.4147.256
  44. ↑ Andjus, R.K.; Lovelock, J.E. (1955). «Reanimation of rats from body temperatures between 0 and 1 °C by microwave diathermy». The Journal of Physiology (em inglês). 128 (3): 541–546. PMC 1365902Acessível livremente. PMID 13243347. doi:10.1113/jphysiol.1955.sp005323
  45. ↑ Lipman, Richard M.; Tripathi, Brenda J.; Tripathi, Ramesh C. (novembro–dezembro de 1988). «Cataracts Induced by Microwave and Ionizing Radiation». Survey of Ophthalmology (em inglês). 33 (3): 206–207. PMID 3068822. doi:10.1016/0039-6257(88)90088-4
  46. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Bryant, John H. (maio de 1988). «The first century of microwaves - 1886 to 1986» (PDF). Institute of Electrical and Electronics Engineers. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques (em inglês). 36 (5): 830–858. Bibcode:1988ITMTT..36..830B. doi:10.1109/22.3602. Consultado em 8 de junho de 2025
  47. ↑ Hong, Sungook (2001). Wireless: From Marconi's Black-box to the Audion (em inglês). [S.l.]: MIT Press. pp. 5–9, 22. ISBN 978-0262082983
  48. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Roer, T.G. (2012). Microwave Electronic Devices (em inglês). [S.l.]: Springer Science and Business Media. pp. 1–12. ISBN 978-1461525004
  49. 1 2 3 4 5 Sarkar, T. K.; Mailloux, Robert; Oliner, Arthur A. (2006). History of Wireless (em inglês). [S.l.]: John Wiley and Sons. pp. 474–486. ISBN 978-0471783015
  50. ↑ Emerson, D.T. (fevereiro de 1998). «The work of Jagdish Chandra Bose: 100 years of MM-wave research» (em inglês). National Radio Astronomy Observatory
  51. 1 2 Packard, Karle S. (setembro de 1984). «The Origin of Waveguides: A Case of Multiple Rediscovery» (PDF). IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques (em inglês). MTT-32 (9): 961–969. Bibcode:1984ITMTT..32..961P. CiteSeerX 10.1.1.532.8921Acessível livremente. doi:10.1109/tmtt.1984.1132809. Consultado em 24 de março de 2015
  52. ↑ Strutt, John William (fevereiro de 1897). «On the passage of electric waves through tubes, or the vibrations of dielectric cylinders». Philosophical Magazine (em inglês). 43 (261): 125–132. doi:10.1080/14786449708620969
  53. ↑ Kizer, George (2013). Digital Microwave Communication: Engineering Point-to-Point Microwave Systems (em inglês). [S.l.]: John Wiley and Sons. 7 páginas. ISBN 978-1118636800
  54. ↑ Lee, Thomas H. (2004). Planar Microwave Engineering: A Practical Guide to Theory, Measurement, and Circuits, Vol. 1 (em inglês). [S.l.]: Cambridge University Press. pp. 18, 118. ISBN 978-0521835268
  55. 1 2 Karplus, Eduard (1932). «Communication with quasi-optical waves». Washington D.C.: Bureau of Standards, US Dept. of Commerce. Standards Yearbook, 1932 (em inglês). 15 páginas. Consultado em 27 de fevereiro de 2025
  56. 1 2 Mouromtseff, Ilia A. (setembro de 1933). «3 1/2 Inch Waves Now Practical» (PDF). Nova York: Popular Book Corp. Short Wave Craft (em inglês). 4 (5): 266–267
  57. ↑ «Microwaves span the English Channel» (PDF). Short Wave Craft (em inglês). 6 (5). Nova York: Popular Book Co. Setembro de 1935. pp. 262, 310. Consultado em 24 de março de 2015
  58. 1 2 Free, E.E. (agosto de 1931). «Searchlight radio with the new 7 inch waves» (PDF). Radio News (em inglês). 8 (2). Nova York: Radio Science Publications. pp. 107–109. Consultado em 24 de março de 2015
  59. ↑ Loomis, Mary Texanna (1928). Radio Theory and Operating: For the Radio Student and Practical Operator, 4th Ed. (em inglês). [S.l.]: Loomis Publishing Co. 603 páginas
  60. ↑ Ayto, John (2002). 20th century words (em inglês). [S.l.]: Foreign Language Teaching and Research Press. 269 páginas. ISBN 978-7560028743
  61. ↑ Riordan, Michael; Lillian Hoddeson (1998). Crystal fire: the invention of the transistor and the birth of the information age (em inglês). Estados Unidos: W. W. Norton & Company. pp. 89–92. ISBN 978-0-393-31851-7
  62. ↑ «Cooking with Short Waves» (PDF). Short Wave Craft (em inglês). 4 (7): 394. Novembro de 1933. Consultado em 23 de março de 2015
  63. ↑ Townes, Charles H. (11 de dezembro de 1964). «Production of coherent radiation by atoms and molecules» (PDF) (em inglês). NobelPrize.org. Consultado em 12 de setembro de 2026
  64. ↑ Kurokawa, Kaneyuki (julho de 1969). «Some Basic Characteristics of Broadband Negative Resistance Oscillator Circuits». Bell System Tech. J. (em inglês). 48 (6): 1937–1955. Bibcode:1969BSTJ...48.1937K. doi:10.1002/j.1538-7305.1969.tb01158.x. Consultado em 8 de dezembro de 2012

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