СВЧ — что такое в Словаре русских технических сокращений

Основные источники излучения

Прогресс в использовании СВЧ-волн связан с такими электровакуумными приборами, как клистрон и магнетрон, которые способны генерировать огромное количество энергии высокой частоты. Использование магнетрона базируется на принципе объемного резонатора, стенки которого являются индуктивностью, а пространство между стенами – емкостью резонансной цепи.

Итак, расшифровка СВЧ — сверхвысокие частоты. Размер генератора напрямую влияет на мощность подобных излучений. Магнетроны малого размера для высоких частот являются такими маленькими, что их мощности не могут достичь нужных величин. Проблема также стоит и с использованием тяжелых магнитов. В клистроне она частично решена, так как в этом электровакуумном приборе не нужно внешнее поле.

Описание работы вентилятора

Без вентилятора работа невозможна. Его функции:

• Обдувание источника излучения и других компонентов электронной схемы, выделяющих тепло.
• Если есть гриль, то вентилятор обдувает и его.
• В камере, во время приготовления продуктов, образуется много тепла и пара. Благодаря вентилятору, создается повышенное давление, выдавливающее теплый воздух и пар сквозь отверстия для вентиляции.

Вентилятор располагают возле задней стенки прибора. Засасывая воздух из помещения, он направляет воздушный поток по воздуховодам к пластинам магнетрона, а далее в камеру. В движение лопасти вентилятора приводятся асинхронным двигателем переменного тока.

Что такое магнетрон

Его назначение — генерация излучения заданной частоты. По сути, это — электровакуумный диод. Его строение:

• Он имеет анод в форме цилиндра. У него круглое сечение и десять секторов с медными стенками.
• По центру диода — катод. Внутри него — накаливающаяся нить. Функция катода — испускание электронов.
• По краям магнетрона — магнитные элементы кольцевидной формы. Их задача — создание магнитного поля в излучателе. Это поле является генератором высокочастотных волн.
• Напряжение, прикладываемое к аноду, составляет 4 000 В, а к катодной нити — 3 В.

Благодаря разнице напряжений катод испускает электроны, которые ловит электрическое поле с высокой напряженностью. Частота генерации зависит от конфигурации резонаторных камер и от напряжения анода.

Энергия снимается посредством петли из проволоки, которая соединяется с катодом и выводится в излучающую антенну. Излучение от антенны направляется к волноводу, по которому и проходит внутрь СВЧ-печки.

В обычных микроволновках применяют магнетроны мощностью 0,8 кВт. Бывает, чтобы приготовить блюдо, нужна мощность, меньше 0,8 кВт, тогда устройство включается на короткие промежутки времени, перемежаемые паузами.

Такой принцип действия известен как широтно-импульсная модуляция. Так как магнетрон, работая, нагревается, он помещается в радиатор пластинчатого типа, который постоянно обдувает вентилятор. Перегрев может стать причиной поломки. Чтобы этого не случилось, устанавливают специальный термопредохранитель.

Что лучше выбрать на кухню?

Выбор обусловлен только размерами прибора и его внешними характеристиками. Miele предлагает встраиваемые и отдельностоящие устройства следующих расцветок:

• нержавеющая сталь;
• графитовый серый:
• бриллиантовый белый;
• черный обсидиан.

Размеры различают по диаметру вращающегося поддона: 27.2 см, 32.5 см, 40.6 см. Кроме этого, доступно два вида управления и открытия дверцы:

1. Top Control. Горизонтальная панель сверху рабочей камеры, дверцу открывают по принципу духового шкафа.
2. Side Control. Вертикальная панель управления расположена справа от рабочей камеры. Дверцу открывают в левую сторону.

Выбрать СВЧ-печь

Генерация

Так как излучение сверхвысоких частот схоже с радиоволнами, то и генерируется оно схожими методами. Расшифровка СВЧ предполагает применение к ней классической теории радиоволн, однако благодаря повышенному диапазону существует возможность повысить эффективность его использования.

Диапазон сверхвысоких частот

Расшифровка СВЧ – сверхвысокие частоты электромагнитного излучения, которые расположены в спектре между частотой инфракрасной дальней области и ультравысокими частотами. Длина волн данного диапазона составляет от тридцати сантиметров до одного миллиметра.

Именно поэтому СВЧ иногда называют сантиметровыми и дециметровыми волнами. В зарубежной технической литературе расшифровка СВЧ – микроволновый диапазон. Имеется в виду, что длина волн очень мала в сравнении с волнами радиовещания, которые имеют порядок в несколько сотен метров.

Из чего состоит термопредохранитель

Эти устройства известны также как термореле. Их выпускают для разных номиналов температур.

Термореле состоит из алюминиевого корпуса, который крепится к месту контроля температуры фланцевым соединением, и биметаллической пластины, настроенной на определенное значение температуры. Когда нагрев превышает допустимый порог, пластина, изгибаясь, запускает элемент, размыкающий контакты — питание печки прекращается.

Когда магнетрон остынет, биметаллическая пластина примет исходную форму и контакты замкнутся — печь включится.

Как работает дверца

Благодаря блокировке, срабатывающей при открывании дверцы, пользователи защищены от облучения. Устройство дверцы достаточно сложное — от исправности ее работы зависит безопасность владельца. Конструкция дверцы предусматривает меры защиты:

• Плотное прилегание к корпусу. Печку с большими зазорами использовать нельзя. Излучение способно выйти за пределы камеры через щели. Металлический корпус аппарата и специальный паз дверцы должны быть разделены зазором, ширина которого равна ¼ длины микроволны. В таком зазоре формируется электромагнитная волна стоячего типа, которая имеет нулевую амплитуду в месте прилегания двери к корпусу, именно поэтому она не выходит за пределы камеры. Такой способ защиты — от волн с помощью самих волн — называют СВЧ-дросселем.
• По периметру дверцы имеется дроссельный высокочастотный заслон, понижающий излучение до безопасного уровня.
• При отливке корпуса дверцы используют разные присадки, благодаря которым металл лучше поглощает излучение. Они не обеспечивают 100%-е поглощение, но ослабленные волны однозначно не несут опасности человеку.
• Чтобы предотвратить включение печки в момент, когда дверка открыта, в аппарате имеется система переключателей, которые контролируют ее положение. Как правило, имеется три переключателя — для выключения магнетрона, для включения подсвечивающей лампочки и для передачи сигнала на блок управления. Настройка и расположение микропереключателей не позволяет им срабатывать при открытой дверце.

Как устроена микроволновка

Составные части СВЧ-печки:

• Камера. Сделана из металла. Оборудована металлизированной дверцей. Здесь сконцентрировано СВЧ-излучение. Сюда помещают еду для разогрева. Требует ухода.
• Магнетрон. Излучатель высокочастотных микроволн.
• Трансформатор. Источник питания магнетрона.
• Коммуникации и управляющая система.
• Волновод. Передает микроволны от излучателя в камеру.

Дополнительные детали:

• Поддон. Вращаясь, он способствует равномерному прогреванию объектов готовки.
• Вентилятор. Для проветривания камеры и охлаждения магнетрона.

Работа микроволновой печи сводится к выделению магнетроном энергии, преобразуемой в тепло. Устройство подключено к трансформатору-стабилизатору. Когда-то этот прибор был самым дорогим в СВЧ-печке, сегодня его стоимость снизилась и микроволновки стали гораздо доступнее.

Принципиальная электрическая схема у всех СВЧ-печек практически одинакова, разные у них только характеристики, возможности и дизайн.

Конструкция блока управления

Задачи блока управления — «мозга» СВЧ-печи:

• Поддерживать заданную мощность.
• Отключать печь по окончании процесса.

В ранних версиях управление осуществлялось двумя механическими переключателями: одним задавали мощность, другим — время. Сегодня аппараты оснащают электронными и микропроцессорными блоками управления, которые управляют, помимо двух названных, множеством функций — важных и неважных. Например:

• встроенные часы;
• звуковой сигнал об окончании процесса;
• отображение мощности;
• готовка блюд по специальным программам, «вшитым» в памяти блока.

Критерии выбора свч-печи

Узнав, какие существуют отличия микроволновки от СВЧ-печи с грилем и конвекцией, вы сможете выбрать для себя подходящую технику.

Перед покупкой прибора учтите следующие характеристики:

• тип устройства;
• мощность;
• количество режимов;
• объем камеры;
• диаметр поддона;
• материал изготовления;
• способ управления;
• комплектация;
• дополнительные функции: блокировка от детей, часы, звуковой сигнал, таймер и другие;
• габариты, вес и дизайн.

В RМ-2301D удобно размораживать мясо, птицу или овощи

Микроволновая печь REDMOND RM-2301D

12 099 Р

В корзину

При выборе прибора для дома отдайте предпочтение микроволновке с мощностью 600-900 Вт. Этого достаточно для качественной и быстрой работы агрегата, при этом максимальные показатели могут стать причиной повышенного энергопотребления. В режиме разогрева СВЧ-печь функционирует при мощности 60-100 Вт, размораживания — около 200 Вт, и только рыба и мясо готовятся при 400-600 Вт.

Для 1-2 человек оптимальным вариантом станет микроволновка с минимальным или средним объемом камеры. В ней можно свободно нагревать и готовить пищу на 2-3 порции за 1 раз. СВЧ-печь с максимальным объемом подойдет для семьи из 5 и больше человек.

Внутрь вместительной камеры можно за 1 раз поставить много пищи, никому не придется долго ждать свою порцию.

Если вы решите приобрести такое габаритное устройство, позаботьтесь о свободном месте для установки прибора, чтобы к нему был удобный доступ.

Меры предосторожности при эксплуатации

Микроволновое излучение не может проникать внутрь металлических предметов, поэтому невозможно приготовить еду в металлической посуде.

Нежелательно помещать в микроволновую печь посуду с металлическим напылением («золотой каёмочкой») — даже этот тонкий слой металла сильно нагревается вихревыми токами, что может разрушить посуду в области металлического напыления.

Нельзя нагревать в микроволновой печи жидкость в герметично закрытых ёмкостях

и целые птичьи яйца — из-за сильного испарения воды внутри создаётся высокое давление, поэтому они могут взорваться. Из этих же соображений нежелательно сильно разогревать сосисочные изделия, обтянутые полиэтиленовой плёнкой (либо перед разогревом надо проткнуть каждую сосиску вилкой).

Запрещено включать пустую микроволновку. Необходимо как минимум поставить в неё стакан воды[5].

Разогревая в микроволновке воду, также следует соблюдать осторожность — вода способна к перегреванию, то есть к нагреванию выше температуры кипения. Перегретая жидкость способна почти мгновенно вскипеть от неосторожного движения. Это относится не только к дистиллированной воде, но и к любой воде, в которой содержится мало взвешенных частиц.

Мифы о свч-печах

• Микроволновое воздействие якобы изменяет структуру воды и пищевых продуктов, превращая полезные микроэлементы в канцерогены. На самом деле, воздействие микроволнового излучения в печи на вещества связано с обычным разогревом. Хотя химики и изучали (крайне редкие) реакции, на ход которых, по их мнению, влияло нетепловое воздействие микроволнового излучения[9], в результате независимых экспериментов[10] было установлено, что замеченные «нетепловые» эффекты на самом деле определялись неоднородностью нагрева, и предположение о наличии нетепловых микроволновых эффектов должно быть пересмотрено. К тому же, вода (кроме замерзшей), согласно современным научным данным, не может иметь какой-либо постоянной структуры (см. соответствующую статью).
• Впервые СВЧ-печь под названием «Radiomissor» якобы была создана немецкими учёными во время Второй мировой войны, она даже применялась в действующей немецкой армии для разогрева продуктов питания, но оказалась небезопасной и от неё отказались[11] (однако российские сайты при этом ссылаются на зарубежные, а зарубежные — на исследования Советского Союза, проведённые в несуществующих российских городах «Кинск» и «Раджастан»).
• Микроволновые печи со снятой дверцей якобы могут использоваться в военном деле для недорогой имитации радаров (с целью заставить противника истратить для их подавления дорогостоящие боеприпасы или ресурсы самолётов постановки помех). Обычно публикации ссылаются на опыт сербской армии в Косово[12].

Мощность печи

Мощность бытовых СВЧ-печей варьируется в диапазоне от 500 до 2500 и выше. Практически все бытовые печи позволяют пользователю регулировать мощность, используемую для разогрева. Для этого в недорогих моделях печей нагреватель (магнетрон) согласно установке регулятора мощности периодически включается и выключается, изменяя среднее количество подаваемой энергии методом широтно-импульсной модуляции[источник не указан 284 дня

] (широко используемый также во многих прочих нагревательных приборах, например, утюгах, нагревателях).

Особенности обычной микроволновки

Микроволновые печи разделяют на два типа: встраиваемые в кухонные ниши / шкафы и отдельно стоящие приборы. В зависимости от модели, микроволновки Miele имеют следующие функции:

1. Комбинированный режим. Для приготовления и подрумянивания продуктов.
2. Поддержание тепла. Сохраняет температуру блюда в течении 15 минут после окончания программы.
3. Кварцевый гриль. Для запекания в рабочей камере.
4. Автоматические программы. Позволяют выбрать настройки, указать вес продуктов — остальное прибор сделает сам.

Удобство обеспечивают следующие технологии:

1. Рабочая камера из нержавеющей стали. Устойчива к механическим повреждениям.
2. Прохладные фронтальные панели. Наружные поверхности не подвержены нагреву.
3. Дверца Clean Glass. Гладкая поверхность упрощает очистку после приготовления пищи.

Преимущества микроволновой печи свч перед обычной

Как мы уже выяснили, отличий между микроволновкой и СВЧ-печью нет. Прибор обладает следующими преимуществами:

• простое приготовление блюд;
• быстрый подогрев;
• быстрое размораживание продуктов;
• компактные размеры — устройство можно встроить в кухню или установить на столешницу;
• простое управление и легкий уход.

Применение сверхвысоких частот в области спутниковой связи

Система радиобашен для ретрансляции СВЧ-сигналов на большие расстояния может существовать только на суше. Для межконтинентальных переговоров используют искусственные спутники, которые находятся на геостационарной орбите Земли и выполняют функции ретрансляторов.

Применение сверхвысоких частот в радиолокации

Волны сантиметрового и дециметрового диапазонов стали предметом интереса еще во времена Второй мировой войны. В то время возникла потребность в эффективном и новаторском средстве обнаружения. Тогда исследовали СВЧ-волны на предмет их применения в радиолокации.

Принцип работы

В печи происходит диэлектрический нагрев материалов, содержащих полярные молекулы. Энергия электромагнитных колебаний вызывает под действием электрической компоненты поля движение молекул, обладающих дипольным моментом, и межмолекулярное трение приводит к увеличению температуры материала.

Распространенное мнение о том, что частота выбрана соответствующей резонансной частоте воды, не соответствует действительности — последняя составляет 22,24 ГГц[источник не указан 967 дней

] в то время как большинство бытовых СВЧ-печей работают на частоте 2450 МГц, в США некоторые индустриальные модели — на частоте 915 МГц.

Частота выбрана по практическим и конструктивным соображениям:

• Магнетрон мощностью от 500 Вт должен обладать приемлемыми эффективностью, стоимостью, габаритами;
• Частота должна находиться в разрешенном выделенном радиодиапазоне частот (в данном случае ISM диапазон);
• Глубина проникновения радиоволн в нагреваемый объект должна лежать в районе нескольких сантиметров (чем ниже частота — тем больше глубина проникновения).

Свойства свч-диапазона

По своей длине данный тип волн – промежуточный между излучением света и радиосигналами, поэтому он и обладает свойствами обоих видов. Например, как и свет, эти волны распространяются по прямой траектории и перекрываются практически всеми более-менее твердыми объектами.

Аналогично световому излучению, СВЧ может фокусироваться, отражаться, распространятся в виде лучей. Несмотря на то что расшифровка СВЧ акцентирует внимание на «сверх»-высоком диапазоне, многие антенны и радиолокационные устройства являют собой несколько увеличенный вариант зеркал, линз и других оптических элементов.

Система защиты

Всякая микроволновка — источник мощного излучения, способного нанести большой ущерб организму человека и всего живого. Чтобы оградить окружающих от воздействия, аппарат экранирован металлическим корпусом, сквозь который высокочастотное излучение пройти не может.

Дверца оснащена прозрачным стеклом, чтобы пользователь мог наблюдать за процессами разогрева, приготовления, разморозки. Стекло также экранировано — на нем металлическая мелкоячеистая сетка, препятствующая проникновению микроволн.

Спутниковая связь и радиолокация

Ещё одно сходство такого излучения со световыми лучами заключается в способности передавать информацию в режиме повышенной плотности. Т. е. один луч сверхвысокой частоты может транслировать до тысячи телефонных разговоров. Это свойство позволило с успехом применить СВЧ-излучение:

• В радиолокации. Суть использования СВЧ в радиолокационном оборудовании заключается в том, что запущенные в пространство короткие и интенсивные импульсы частично отражаются от удалённых предметов, возвращаются и регистрируются специальными приборами. Интерес к такой технике обнаружения предметов возник ещё во время Второй Мировой войны, когда чрезвычайно остро стоял вопрос поиска.
• В коммерческих линиях связи. Преимущество использования лучей сверхвысокой частоты в этой области заключается в траектории их распространения. В отличие от других волн, используемых для обеспечения связи, СВЧ проходят не по линии поверхности земли, имеющей множество неровностей, а по прямой от одной ретрансляционной станции к другой. Чтобы сигнал передавался быстро и качественно, такие станции располагают на большой высоте через каждые 50 км. Обустройство коммерческих линий обходится достаточно дорого, но цена полностью компенсируется низким потреблением электроэнергии и высокой информационной ёмкостью каналов связи.

Ещё одна сфера, где эффективно используются СВЧ-волны — это спутниковая связь. На суше она обеспечивается с помощью системы радиобашен, транслирующих сигналы на большие расстояния. В случае с межконтинентальными переговорами роль ретрансляторов выполняют искусственные спутники, располагающиеся на геостационарной орбите Земли.

Термообработка продуктов

Первые попытки применения сверхвысоких частот для обработки пищевых продуктов получили положительные, и даже восторженные отзывы. СВЧ-печи на сегодняшний день применяют как в домашних условиях, так и в крупной пищевой промышленности. Генерируемая электронными высокомощными лампами энергия концентрируется в незначительном объеме, что позволяет термически обработать продукцию чисто, компактно и бесшумно.

Встраиваемая СВЧ-печь получила наибольшее распространение в домашнем хозяйстве, и ее можно найти на многих кухнях. Также подобные устройства бытового назначения применяются во всех местах, где необходим быстрый подогрев и подготовка блюд. Печь СВЧ с грилем, например, является абсолютно необходимым элементом для любого уважающего себя ресторана.

Устройство и принцип работы микроволновки

Устройство микроволновой печи нельзя назвать чересчур сложным. Её конструкция состоит из:

• Металлической камеры. В неё помещают продукты для приготовления.
• СВЧ-излучателя (магнетрона).
• Трансформатора. Он обеспечивает магнетрон высоковольтным питанием.
• Волновода. По нему излучение от магнетрона передаётся к камере.

Равномерный разогрев пищи в печи обеспечивается за счёт вращения специального столика. Встроенный внутрь вентилятор помогает избежать перегрева в процессе работы, электронные схемы делают управление микроволновкой максимально удобным и безопасным.

Разогрев продуктов, помещённых в металлическую камеру, происходит за счёт воздействия на них мощных лучей частотой 2450 МГц. Проникая внутрь на глубину порядка 3 см, эти лучи приводят в движение полярные молекулы, в большом количестве присутствующие во всех продуктах питания. В результате интенсивного движения молекул пища быстро разогревается.

Во время работы микроволновки температура внутри камеры достигает очень больших значений, поэтому в конструкции предусмотрен специальный элемент, предохраняющий прибор от перегрева — термопредохранитель (термореле). Основной деталью термореле является биметаллическая пластина, способная изменять форму под влиянием температуры.

Когда уровень нагрева достигает предельных значений, пластина меняет форму и заставляет действовать толкатель, который размыкает соединение пластин контактной группы и останавливает работу СВЧ-печи. По мере снижения температуры пластина регулятора возвращается в первоначальное положение, контакты замыкаются, устройство снова начинает свою работу.

Помимо бытового использования, печи, работающие на основе СВЧ-излучения, нашли применение в промышленности. Их используют для обработки стройматериалов, размягчения горных пород, рекультивации нефти и др.

Чем свч-печь отличается от обычной микроволновой

Распространено мнение, что «‎СВЧ» и «‎микроволновка» — разные приборы. Это неверно:

• СВЧ. Техническая аббревиатура. Расшифровка звучит: «‎сверхвысокочастотное излучение». Именно за счет его происходит нагрев и приготовление продуктов в рабочей камере.
• Микроволновая печь или «‎микроволновка». Образовано от английского словосочетания «‎microwave oven». Такое название более понятно рядовому пользователю.

И «‎микроволновая печь» и «‎СВЧ-печь» работают за счет электромагнитного излучения. Отличий между этими приборами не существует. Есть лишь разница в моделях и количестве функций. При этом основной принцип работы по-прежнему построен на сверхвысокочастотном излучении с частотой 2.45 Герца.