Эпиграф. Руководитель производственной практики спрашивает вновь пришедших студентов: «Какую самую высокую частоту вы знаете?». Самая смелая студентка поднимает руку и отвечает - нота «Си». (шутка автора)
Автор всю жизнь проработал в области разработки радиотехнических устройств СВЧ, кое-что знает об этих частотах и постарается доложить о них вам, читателям, без излишнего занудства.
Начнём.
Поначалу, в 40-50-х годах, к этим частотам относились, как к радиации. Их боялись. И на заводах рабочие ходили по цехам в металлизированных халатах. Сзади к этим халатам крепился металлический хвостик, волочащийся по полу. Считалось, что это обезвредит радиоизлучение и замкнёт его на «землю». По воспоминаниям тогдашних рабочих, было очень неудобно. Хорошо, что я такие меры предосторожности не застал.
Массовое применение сверхвысокие частоты нашли во время Второй мировой войны, в радиолокаторах. Применялись частоты от 0.1 до 1 ГГц (гигагерц). Наибольшую известность у неспециалистов получил скандал с небрежным дежурством персонала американской военно-морской базы Перл-Харбор. Расчёт радиолокатора своевременно обнаружил подлетающие японские бомбардировщики, но принял их за стаю птиц и не стал поднимать тревогу. Результат мы все знаем – база была разгромлена, с огромным резонансом в мире.
В послевоенное время в СССР получили развитие наземные радиорелейные линии связи - РРЛ. Они работали (и работают) на частотах от 1 до 10 ГГц. Такие РРЛ позволили обеспечить на всей территории страны телефонную связь и трансляцию телевидения.
Дальше – ещё лучше. Появилось спутниковое телевидение. Трансляция сигнала велась поначалу на частотах около 1 ГГц, далее – на 4 ГГц. Современные спутники ТВ работают на частотах до 30ГГц. Те тарелки, которые повсеместно стоят на наших крышах, принимают сигналы с частотами 12±1,5 ГГц.
Следующим прибором с применением СВЧ стала микроволновая печь на домашних кухнях. (В скобках отмечу, что в российской технической литературе принято писать – СВЧ, а в англоязычной – микроволны). Претендентов на её изобретение много. Расскажу обобщенную версию. Один американский инженер в начале 40-годов работал над усовершенствованием военных радиолокаторов. В них использовался мощный генератор СВЧ с частотой до 1 ГГц. Однажды он вошел в лабораторию с включённым генератором, постоял там и, далее, обнаружил, что шоколадка в его брюках растаяла. Он быстро сообразил, что шоколад нагрелся от попавшего на него мощного радиоизлучения. Далее в нём проснулся делец и он запатентовал это явление, как изобретение для домохозяек. И оказался прав. У кого на современной кухне нет микроволновки? Современные печи работают на частоте 2,45 ГГц.
Теперь – мобильные телефоны. Не буду вспоминать историю их создания. Скажу лишь, что наши любимые гаджеты излучают и принимают СВЧ сигналы на узких участках диапазона от 0,9 ГГц до 1,9 ГГц.
Здесь требуется отвлечься от основной темы и успокоить читателей. Вреда здоровью излучение ваших смартфонов не приносит. В 90-е годы борцы «за здоровый образ жизни» проходу не давали ни одному специалисту в СВЧ. Дескать, вы заразите всех раком мозга! Что делать? Пришлось совместно с медиками изучить эту проблему досконально. Крутили и так, и этак. Ставили всевозможные эксперименты. Создавали макеты человеческих голов, всячески их облучали. В общем, измучились вконец. Какой результат? Никакого. Не удалось обнаружить ни вреда здоровью, ни пользы. Если и был какой-то наблюдаемый эффект, то он находился на пороге достоверности. То ли есть, то ли нет. Ушибиться насмерть телефоном оказалось вероятнее, чем помереть от рака из-за излучения.
Продолжим.
Ваш WiFi работает на частотах 2,4 и 5 ГГц.
Морякам сообщу, что в море вы используете спутниковую связь «Инмарсат» на частотах 1,5-1,6 ГГц. Молитесь на неё. Только она сохраняет возможность поговорить с семьёй.
Полицейские радары ловят нас с использованием частот 10,5 ГГц и 24 ГГц.
Если вы окажетесь в США и выйдете на демонстрацию, то вас будут разгонять мощным микроволновым излучателем с частотой около 96 ГГц. Энергия этого излучения вызывает резкое увеличение температуры открытых участков кожи. Боль нестерпимая, прежде всего от неожиданности.
Вот уже 44 года летящий в космическом пространстве американский зонд «Вояджер-2» до сих пор обменивается информацией с Землёй на частотах 2,295 ГГц и 8,418 ГГц. А ведь он уже покинул солнечную систему. Чтобы сигналу с зонда достичь Земли, в 2021 году требуется около 19 часов.
Остановлюсь в перечислении технических приборов и задамся вопросом. Всё это хорошо. Радиоволны для связи и прочее. А существуют ли природные источники СВЧ сигналов? И немедленно дам ответ – да.
Первое. Мощным излучателем СВЧ являются космические тела, оказавшиеся в экстремальных условиях. Например, в зоне черной дыры распадающиеся звёзды излучают на частоте около 1,6 ГГц. Упавшая на Юпитер комета стала кратковременным генератором излучения на частоте около 21 ГГц. Такие источники излучения называются «мазеры»
Второе. До поры, до времени загадочный сигнал – т.н. «реликтовое излучение». Оно существует во вселенной в широком диапазоне частот – от единиц до сотен ГГц. На какой бы участок неба мы не направили свой измерительный прибор, обнаружим сигнал с одинаковой мощностью. Т.е., у такого сигнала нет источника! Немного подумав, учёные признали этот сигнал эхом «большого взрыва». И важным доказательством теории Большого взрыва.
На этом закончим.
Кто-то из самых передовых читателей может спросить не по теме. А какая самая высокая частота электромагнитного излучения? Ведь СВЧ – это лишь часть всего спектра.
Автор шмыгнёт носом и ответит – ультрафиолет. Тот, что обжигает нашу кожу на солнце.
Будьте осторожны на пляже. Электромагнитные волны не дремлют!
