Emission d'onde radio

[invitee226eb84]

Bonjour,

Je cherche un sujet pour mon TIPE, et j'ai voulu m'intéresser aux micro-ondes.
Les fours à micro-ondes peuvent être dangereux à manipuler, donc je voulais savoir si c'est possible de soit même générer de telles ondes mais à plus faible puissance, et sans utiliser de magnétron.
Est-ce qu'on peut générer des ondes radios (comme le fait une télécommande de modélisme par exemple) mais à une puissance suffisante pour au moins chauffer quelques gouttes d'eau ?

Il faudrait une circuit qui génère le signal, et l'amplifie, c'est ça ? Ou est-ce plus compliqué ?
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[f6bes]

Bjr à toi,
Ne confonds pas tout! Générer des ondes radio ( qq milliwatts) c'est fort possible.
Mais c'est PAS....créer un chauffage par MICRO ONDE!
La Wifi est dans la gamme des micro onde...mais c'est pas avec cela que tu chaufferas quoi que ce soit.
Cherche un autre TIPE.
Bonne soirée

[invitee226eb84]

Bonsoir,

Mais est-ce que ce serait possible d’émettre des ondes de l'ordre du GHz à une puissance un peu plus élevée ?

[Gwinver]

Bonsoir.

Générer des ondes à la bonne fréquence avec une puissance suffisante est possible.
Mais, avant tout, il faut définir le but à atteindre en termes de puissance nécessaire et de dispositif de couplage aux gouttes d'eau et d'évaluation de l'élévation de la température.
Pour une application labo, obtenir quelques watts à une fréquence supérieure à 900 MHz n'est pas très compliqué, il existe des petits modules bien adaptés.
Attention, et avant toutes choses, il faut prévoir le niveau de blindage adéquat pour ne pas perturber l'environnement, et également prévoir de ne pas dépasser le DAS pour les manipulateurs comme pour les téléphones mobiles.

L'étude commence donc par la définition du but recherché : quantité d'eau, élévation de température. Il faut en déduire la puissance nécessaire, et ensuite prévoir le dispositif de chauffage et de couplage RF vers l'eau, ainsi que le système de mesure. Un dispositif type guide d'onde rectangulaire devrait convenir. Au début des micro-ondes, les charges étaient simplement de l'eau dans une capsule en verre.
Mais, quelques gouttes représente un faible volume, ce qui implique de monter en fréquence pour avoir un guide de faible dimension, ce qui devient hors de portée des petits modules économiques.

P.S. : la fréquence minimale pour chauffer de l'eau est de 900 MHz. C'est la fréquence qui était utilisée au début des fours micro-onde.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gienas]

Bonsoir VBcoder et tout le groupe

... Mais est-ce que ce serait possible d’émettre des ondes de l'ordre du GHz à une puissance un peu plus élevée?

Sauf que c'est illégal. Les micro-ondes doivent être confinées car dangereuses.

Les puissances des émetteurs sont règlementées, on ne fait pas ce que l'on veut.

Tu peux oublier ton idée.

[Gwinver]

Bonjour à tous.

Les qualificatifs illégal et dangereux doivent être relativisé.

Il existe des bandes de fréquence dans lesquelles l'émission est autorisée.

C'est détaillé dans le Tableau national de répartition des bandes de fréquences (TNBRF) que l'on peut trouver ici : https://www.anfr.fr/gestion-des-frequences-sites/tnrbf/
Il y a naturellement des conditions de puissance à respecter, en général la puissance maximale est de 200 mW, ces bandes de fréquence se trouvent dans presque tout le spectre

Le niveau de dangerosité est relatif à la puissance émise en fonction de la fréquence.

Il y a plusieurs niveaux légaux définis en France: le niveau de sécurité qui est donné dans ce document de l'ANFR : https://www.anfr.fr/fileadmin/mediat...écurité_VF.pdf dans la section 2.1
Il y a ensuite le niveau de DAS aussi définit par l'ANFR ici : https://www.anfr.fr/controle-des-fre...ra-generalise/
Ces niveaux de DAS sont compatibles avec des téléphones mobiles dont la puissance émise atteint 2W à 900 MHz pour un appareil portable. Les mobiles GSM à installation fixe (donc non portable) peuvent atteindre 8W

Le but du TIPE étant de chauffer quelques gouttes d'eau peut très bien être atteint en respectant ces conditions en se limitant à 2 ou 3 Watts avec un système correctement blindé, ce qui veut dire utiliser des câbles coaxiaux enfermer le tout dans un boîtier métallique.
Un four micro-ondes respecte la réglementation malgré une puissance de l'ordre de 800 W, pour les gouttes d'eau, il y a lieu de définir un système permettant de concentrer les micro-ondes sur l'eau, donc, logiquement d'éviter une émission tous azimuts. Comme il s'agit d'un TIPE, il y a un encadrement qui pourra vérifier que tout se passe bien.

[invitef86a6203]

Essaie plutôt l'induction c est plus sécure;

Les 2 frères "bidouilleurs" ont fait une vidéo avec les expériences destructrices médiatiques habituelles;
https://www.youtube.com/watch?v=fwj8-0B1tUw

En plus ils ont mis un lien...

[invitee226eb84]

Bonjour,

Est-ce qu'il serait alors possible d'augmenter encore la puissance à peut-être 20-50W, toujours en confinant les ondes ?

[f6bes]

Remoi,
Hum, produire des ondes est une chose...SAVOIR ensuite s'en servir en est une autre.
Il existe des modules de PUISSANCE (20/25 watts) dans la gamme des gigahertzs.
Mais leur faire produire des ondes n'en fera pas MECANIQUEMENT un four M.O.
Donc il te faudra commencer par la création MECANIQUE de ton four et le guidage
de tes ondes.C'est pas aussi simple que ça.....pour que ça marche.
Bonne journée

[Gwinver]

Re bonjour.

Comme je l'ai dit en #4, la première chose à faire est de définir le besoin, c'est à dire la puissance nécessaire.
Il faut donc se faire un petit tableau : puissance / volume d'eau pour une élévation de température détectable disons par exemple 10°C dans un temps assez court, disons 1 à 2 minutes.
On peut supposer un rendement de couplage à l'eau de 50%.
Ceci permettra de définir la puissance nécessaire.

[penthode]

Ce genre de manip n'est pas anodine

Il existe un risque de brûlures oculaires si le tout n'est pas blindé

Bref change de projet

[zebular]

La précaution de travailler dans une enceinte confiné n'interdit pas la manip.
Il faut s'assurer du confinement.
C'est là que le prof doit jouer son rôle.

[f6bes]

Bsr zebular,
Un prof qui demande cela est à coté de ses pompes!
Mais en l'occurence le prof n'a rien demandé, sauf de choisir un TIPE...réalisable.
Là manifestement c'est mal parti. (pour le c hoix)
Bonne soirée

[Gwinver]

Bonsoir.

@Penthode

Est-il possible de préciser les conditions pour les brûlures oculaires?

Merci.

[invitef86a6203]

Quand on chauffe un liquide, il se dilate.
Bref ton Œil explose...

[Vincent PETIT]

Quand on chauffe un liquide, il se dilate.
Bref ton Œil explose...

Je pense que Gwinver souhaite plutôt un seuil de puissance... car entre chauffer une goutte d'eau et un œil qui pète, il doit y avoir un sacré ordre de grandeur.

Quant à la dangerosité de la manipulation c'est vrai que tout est relatif, tu peux te tuer avec une résistance de 10k (traversante) et hors tension....

Suffit de l'avaler


N'empêche que le TIPE apparaît tres compliqué à mettre en œuvre.

[invitee226eb84]

Il faudrait un circuit qui genere le signal et un amplificateur 20W.
On confine l'expérience dans un micro-onde non branché, et on garde l'œil sur un capteur qui indique la quantité de radiations qui s'échappe.
Si trop d'ondes s'échappent, on coupe l'émetteur ou on réduit la puissance.

Dans l'idée on pourrait faire comme ça, non ?

[Gwinver]

Bonsoir.
Pour ce qui est de l'aspect thermique, il est possible de fixer un ordre de grandeur.
Les niveaux correspondant à la sécurité que j'ai mentionné en #6 ont été déterminé en prenant le centime (-20 dB) du niveau nécessaire à élever la température du corps de 0.5 °C.
C'est à peu près le niveau que l'on rencontre 2 à 3 m en face d'une antenne de station relais de téléphonie mobile avec environ 50 W injectés dans l'antenne. Le gain de ces antennes est de l'ordre de 20 dB.

@ VBcoder.
Avant de choisir un niveau de puissance, il faut définir le besoin.

Je pense personnellement que la manip consistant à seulement remplacer le magnétron du four micro-one a peu d'intérêt pour un TIPE.
Un TIPE consistant à faire une étude d'un système chauffant avec une réalisation originale serait plus porteuse. Mais là, il faudrait avoir l'avis des enseignants concernés.

[invitee226eb84]

Le but était d'étudier les effets des ondes, les réactions qu'elle peuvent provoquer dans des solutions, ou sur des aliments.
Donc je voulais pouvoir faire varier la fréquence, et je pense pas que ce soit possible avec un micro-onde.

[Gwinver]

Re bonsoir.

Il est fort possible que le couplage magnétron/four ne soit pas facilement accessible ni modifiable pour qu'il soit efficace sur une large gamme de fréquences.
Pour une étude de ce genre, il faut avoir une petite idée des effets possibles de façon à s'équiper pour les évaluer. Il faut aussi s'assurer de contrôler le niveau appliqué sur les objets sous tests. En changeant la fréquence, il est possible que le régime d'ondes dans le four change et donc que le niveau de champ appliqué sur les objets varie en fonction de la fréquence.

Attention danger les magnétrons fonctionnent avec des tensions très élevées et il est toujours possibles que des condensateurs restent chargés après la mise hors tension. Il faut être extrêmement prudent au démontage, le mieux étant de se faire aider par un dépanneur d'électroménager qui est rôdé à ce genre de pratique.

[invitee226eb84]

Du coup si je veux mettre au point de telles expériences, comment je peux me procurer l'émetteur 20W ? Je peux faire le montage moi même avec des composants ?

[penthode]

Vous n'en avez pas le niveau

Choisissez autre chose

[Gwinver]

Bonjour.

Il faut tout d'abord stabiliser la demande.

Au début, il s'agissait de chauffer quelques gouttes d'eau :

Est-ce qu'on peut générer des ondes radios (comme le fait une télécommande de modélisme par exemple) mais à une puissance suffisante pour au moins chauffer quelques gouttes d'eau ?

Auquel cas, moins de 20 W auraient probablement suffi.
Maintenant, il s'agit de chauffer une quantité inconnue de produit non défini avec une puissance de 20 W (pourquoi 20 W?) pour des évaluations non définies.
La puissance des fours micro-ondes est en général ajustable, il est fort probable qu'il existe des modèles capables de descendre à 20 W.
Si ce n'est pas le cas, il suffit de placer plus de matière que ce qui est à étudier pour qu'une partie seulement de la puissance arrive sur l'échantillon.

[f6bes]

Du coup si je veux mettre au point de telles expériences, comment je peux me procurer l'émetteur 20W ? Je peux faire le montage moi même avec des composants ?

?
Bjr à toi, Faire un émetteur est une chose (là c'est dans la gamme des gigahertz)
As tu la connaissance la maitrise , les faculté de réglages de tel émetteurs?
Es tu capable de dimensionner un guide d'ronde ?
La réponse est NON. Meme si ti trouves en mettre en boite un émetteur tout prét,
cela n'en fait PAS un systéme pour chauffer un peu d'eau. ?
De plus je doute que ton prof puisse te guider dans ce choix trop rapide.
C'est certainement pas un prof de sytéme SHF (Super Haute Fréquence)
Donc revoir tes ambitions.
Bonne journée

[zebular]

La puissance des fours micro-ondes est en général ajustable, il est fort probable qu'il existe des modèles capables de descendre à 20 W.

Il me semble que cette puissance est une puissance moyenne,c..à.d qu'elle est pulsée.Donc le magnétron est à fond mais que de temps en temps pour les régimes en faible puissance. à confirmer

[Gwinver]

Bonsoir.

Effectivement, et au temps pour moi : https://energieplus-lesite.be/techni...a-micro-ondes/

"Soit, si l’enceinte est équipée d’un magnétron unique, on provoque un fonctionnement discontinu du magnétron, entraînant une puissance moyenne horaire variable : les séquences de mises sous tension et hors tension, selon le rapport choisi, permettent le choix de plusieurs allures"

[zebular]

C'est ainsi que je pilote les marche/arrêt de mon four M.O.,la notice me saoule!
Donc,pas gérable simplement pour le TIPE