Mikrowellentechnik

Sammelbegriff für die Erzeugung und Nutzung von Mikrowellen. Bisher wurden zwei große Anwendungsbereiche erschlossen, einmal der Einsatz von Mikrowellen in der Nachrichtentechnik und zum anderen ihre Verwendung in Mikrowellengeräten. In der Nachrichtentechnik nutzt man die Tatsache, dass die Wellenlängen von Mikrowellen klein gegenüber den Antennenabmessungen sind, es lassen sich sehr scharf bündelnde Antennen (z. B. Parabolantennen) nutzen; die erforderliche Leistung für eine Richtstrahlverbindung ist daher gering. Da die von einem Sender auf einen Empfänger übertragbare Bandbreite mit der Frequenz wächst, können viele (über 1000) Sprechverbindungen und mehrere Fernsehsendungen gleichzeitig über einen Übertragungsweg gesendet werden. Die sehr kurzen Wellen breiten sich lichtähnlich aus und ermöglichen Richtfunkverbindungen über festgelegte Strecken mit Relaisstationen; Weitverbindungen sind mit Nachrichtensatelliten als Relaisstationen möglich (Richtfunkverbindung). Prinzipiell erfolgt die Nachrichtenübertragung entsprechend dem üblichen Verfahren der Funktechnik mittels Sendern und Superhet-Empfängern, jedoch mit frequenzbedingten Unterschieden. Die Elektronenlaufzeiten in den herkömmlichen Elektronenröhren bzw. die Leitungsträger-Diffusionszeiten in Transistoren sind bei der Mikrowellentechnik gleich oder größer als die Schwingungsdauer einer Welle. Es müssen daher Verstärkerröhren mit sehr geringen Elektrodenabständen (Scheibenröhren) oder Spezialröhren oder aber Halbleiter mit besonders hoher Beweglichkeit der Ladungsträger (z. B. aus Galliumarsenid) benutzt werden (Laufzeitröhren). Die Dämpfung ist in Kabeln so groß infolge dielektrischer Verluste und Abstrahlverluste, dass vorwiegend Hohlleiter verwendet werden müssen.

Zur Mikrowellentechnik gehören außer Richtfunkstrecken und telemetrischen Verbindungen für die Weltraumfahrt (Telemetrie) auch die Radarverfahren (Radar) und Verfahren der Funknavigation (TACAN).