2,4-GHz-Mikrowellen haben eine Wellenlänge von 12 cm. Wie lecken Mikrowellenöfen Strahlung, da jede Lücke in der Abschirmung viel kleiner als diese Wellenlänge ist?

Ich habe gelesen (ich glaube auf Wikipedia, aber ich kann die Referenz nicht finden), dass das Auslaufen von Mikrowellenherden häufig auf fehlerhafte Dichtungen an der Tür zurückzuführen ist. Angesichts der Tatsache, dass jeder Spalt in der Tür weitaus kleiner als 10 % der Wellenlänge ist, wie ist es dann möglich, dass die Mikrowellen durchdringen? Sollte der Faradaysche Käfig nicht perfekt funktionieren?

Antworten (3)

Zwei Dinge passieren. Erstens ist die Leitfähigkeit der Abschirmung des Mikrowellenofens „nur so gut“: Insbesondere der Skin-Effekt führt dazu, dass die elektrischen Ströme nur in einer sehr oberflächlichen Schicht des Leiters fließen, und das bedeutet, dass es zu einer Phasenverzögerung (und unvollständigen) kommt Reflexion, dh eine Übertragung von Kraft).

Zweitens treten Lücken auf. In einer gut gestalteten Mikrowelle haben die Lücken nachgiebige leitende Dichtungen; aber wenn diese ihre Elastizität verlieren, kann ich sehen, wie Ströme, die um den Spalt herum fließen, zu einer erneuten Emission von Mikrowellenenergie führen. Sie brauchen keine 2D-Öffnung, nur ein "langer und dünner" Spalt reicht aus, um als Antenne zu fungieren. Wobei "lang" ein paar cm (1/4 einer Wellenlänge) ist. Siehe zum Beispiel dieses Diagramm:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

von http://www.interferencetechnology.com/in-situ-emc-testing-using-surface-current-sense-wires-1/ , das einige der Techniken hinter der Verwendung einer solchen "Antenne" beschreibt.

Gibt es eine Schätzung der Übertragung aufgrund von nicht unendlichem Hautverlust? Meine Vermutung ist, dass das im Vergleich zur Strahlung von Öffnungen völlig vernachlässigbar ist.
@DanielSank Es gibt eine ziemlich umfassende Studie zur Übertragung durch perforierte Platten unter ipnpr.jpl.nasa.gov/progress_report2/II/IIO.PDF - dies würde wahrscheinlich helfen, Ihre Frage zu beantworten. "Es ist ziemlich klein", wie Sie erwartet haben, hängt aber von vielen Faktoren ab.

Der Spalt in der Tür ist kleiner als eine Wellenlänge – aber die Länge der Tür beträgt praktischerweise ein paar Wellenlängen. Die scharfe Metallkante der Tür strahlt die Energie also wie eine Antenne durch den Spalt zurück.

Mikrowellenherde haben eine spezielle Struktur an der Türkante, um eine Reflexion in der Welle zu erzeugen und zu blockieren und zu lecken - sorry, ich kenne die Details nicht, habe mich nie mit Antennendesign befasst

Der Rand der Türen und der Bereich um die Tür auf der Mikrowellenseite, wenn sie während des Betriebs geschlossen sind, wirken wie ein Mikrowellen-Kerbfilter. Der Kerbfilter ist auf 2450 MHz abgestimmt. Jede Verformung der Tür durch eine unbedeutende Delle könnte dazu führen, dass die Mikrowelle HF-Energie verliert, wenn sie die Kerbfrequenz ändert. Wenn Sie zu diesem Zeitpunkt davor stehen ... Gott helfe Ihnen. Ein Kerbfilter blockiert einen kleinen Frequenzbereich, lässt aber Frequenzen darüber oder darunter durch.

Ein Experiment, das Sie ausprobieren können, ist ziemlich cool. Legen Sie ein schnurloses DECT 6.0-Telefon in den Ofen (natürlich ohne die Mikrowelle einzuschalten). Verwenden Sie die Basisstation, um das Telefon zu finden ... es klingelt in der geschlossenen Mikrowelle. Die DECT 6.0-Telefone arbeiten im 1,924-GHz-Bereich.

2,4-GHz-Mikrowellen haben eine Wellenlänge von 12 cm. Wie lecken Mikrowellenöfen Strahlung, da jede Lücke in der Abschirmung viel kleiner als diese Wellenlänge ist?
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