الموجيات الموجهة وتطبيقاتها

تعتبر تلك الجزء من الطيف الكهرومغناطيسي التي تتراوح بين 1000 ميجاهرتز و100,000 ميجاهرتز تُشير إلى المنطقة الخاصة بالموجيات الكهرومغناطيسية. قبل مناقشة مبادئ وتطبيقات ترددات الميكروويف، يجب تحديد معنى مصطلح الميكروويف كما يتم استخدامه في هذه الوحدة التعليمية. على السطح، قد يبدو تعريف الميكروويف بسيطًا لأنه في مجال الإلكترونيات، يعني البادئة “ميكرو” عادة مليون جزء من الوحدة. كما أن “ميكرو” تعني الصغر، وهو مصطلح نسبي، ويُستخدم بهذا المعنى في هذه الوحدة التعليمية. الميكروويف هو مصطلح يُطلق على الموجات الكهرومغناطيسية التي تتردد فوق 1000 ميجاهرتز بسبب الطول الموجي القصير لهذه الترددات. تقدم الطاقة ذات الطول الموجي القصير مزايا مميزة في العديد من التطبيقات. على سبيل المثال، يمكن الحصول على توجيه ممتاز باستخدام هوائيات صغيرة نسبيًا ومرسلات ذات قدرة منخفضة. هذه الميزات مثالية للاستخدام في تطبيقات الرادار والاتصالات العسكرية والمدنية. يمكن تحقيق هوائيات ومكونات أخرى صغيرة بفضل تطبيقات ترددات الميكروويف. وهذا يعتبر اعتبارًا هامًا في تخطيط معدات السفن حيث تشكل المساحة والوزن مشكلتين رئيسيتين. إن استخدام ترددات الميكروويف خاصة مهم في تصميم أنظمة الرادار على متن السفن لأنه يمكن اكتشاف الأهداف الصغيرة بفضله.

تتسبب ترددات الميكروويف في مشاكل خاصة في نقل الإشارات وتوليد الطاقة وتصميم الدوائر التي لا تواجه عند ترددات أقل. تعتمد نظرية الدائرة التقليدية على الجهد والتيارات، بينما تعتمد نظرية الميكروويف على حقول كهرومغناطيسية. مفهوم تفاعل حقول الكهرومغناطيسية ليس جديدًا تمامًا، حيث تشكل هذه الحقول أساس نظرية الهوائي. ومع ذلك، يجد العديد من طلاب الإلكترونيات صعوبة في تصور وفهم نظرية حقول الكهرومغناطيسية.​