Wellenlängen, die durch ein bestimmtes Metallnetz blockiert sind

Einleitung: Ich habe von einer Theorie gehört, nach der Sie überprüfen können, ob Ihr Mikrowellenherd undicht ist, indem Sie Ihr Mobiltelefon hineinlegen und es anrufen. Ich habe es jedoch versucht und der Anruf war erfolgreich.

Mir wurde klar, dass die beiden Geräte mit unterschiedlichen Frequenzen (und natürlich Wellenlängen) arbeiten, sodass das Metallgitter in der Ofentür möglicherweise nichts anderes als die beabsichtigte Arbeitsfrequenz blockieren kann. Ich bin im Internet auf ähnliche Ergebnisse gestoßen.

Wenn wir die Freiraumwellenlängen für 1,8 GHz und 2,45 GHz berechnen, erhalten wir ~ 0,167 bzw. ~ 0,122 Meter. Dies bedeutet eine 40% ige Erhöhung der Wellenlänge für die unbeabsichtigte Verwendung.

Problem : Trotzdem verstehe ich nicht, warum ich mein Telefon anrufen konnte. Zunächst scheine ich mich vage an einen „Daumen der Regel“ zu erinnern, nämlich dass ein Metallgitter elektromagnetische Wellen blockiert, deren Wellenlänge in der gleichen Größenordnung liegt wie die Abmessungen der Löcher (oder kleiner). Nun, das sieht absolut dumm aus, da die Löcher nicht mehr als 2-3 mm pro Seite zu sein scheinen (fast ein Hundertstel der Wellenlängen).

Zweitens sind diese Wellenlängen im Vergleich zu den Löchern praktisch gleich.

Frage: Wie können Sie angesichts der Abmessungen eines Metallnetzes den Bereich der von ihm blockierten Wellenlängen bestimmen?

Einige Punkte zu beachten:

• Die Frequenz Ihrer Mikrowelle und eines Mobiltelefons ist "ähnlich genug" - obwohl die Frequenz des Mobiltelefons je nach Wohnort normalerweise zwischen 800 MHz und 1900 MHz liegen kann - ich vermute, Sie wissen, dass 1800 die richtige Zahl ist für Ihr Telefon.
• Ein Mobiltelefon (und der Turm) passen die Kommunikationsleistung je nach Pfadverlust an. Wenn Ihre Abschirmung also zu 99% effizient ist, erhöhen die beiden ihre Leistung um 20 dB und sprechen weiter ...
• Die elektromagnetischen Wellen in einer Mikrowelle sind in der Regel stehende Wellen - und in den Ecken des Ofens befinden sich Knoten für alle Modi, die ich mir vorstellen kann. Daher muss eine Lücke in der Abschirmung (Viertelwellenfalle, wie Dave es nennt) selbst bei der Häufigkeit des Interesses nicht besonders effizient sein.

Das lässt die Frage offen, "wie effizient ein Netz ist". Die Antwort lautet wie immer "es kommt darauf an". Dies hängt von der Form des Lochs ab, von der Polarisation der E / M-Welle und von der Leitfähigkeit des Materials. Ich habe unter http://dx.doi.org/10.1109/15.3309 ein Papier gefunden, dessen Zusammenfassung lautet:

Das elektromagnetische Abschirmverhalten von Drahtgittersieben mit beschränkter Verbindungsstelle wird in dem Frequenzbereich diskutiert, in dem die einzelnen Maschen elektrisch klein sind. Das Sieb, dessen Maschen als quadratisch angenommen werden, wird durch einen äquivalenten Blattimpedanzoperator beschrieben. Die Wirksamkeit der ebenen Wellenabschirmung eines planaren Maschensiebs wird abgeleitet. Das Problem der Kopplung zwischen Antennen auf beiden Seiten des planaren Netzes wird angesprochen und seine Anwendbarkeit auf die Messung der Netzeigenschaften wird beschrieben. Die niederfrequente elektrische und magnetische Abschirmung, die Maschengehäuse bieten, wird berücksichtigt. Aufgrund des reaktiven Charakters der Netzoberfläche nimmt die Abschirmwirkung der ebenen Welle mit zunehmender Frequenz ab. Die Wirksamkeit der Magnetfeldabschirmung des Gehäuses nimmt mit zunehmender Frequenz zu. Sättigt jedoch mit einem Maximalwert, der von der Geometrie des Gehäuses, der Maschengröße und dem Maschendrahtradius abhängt. Die Wirksamkeit der elektrostatischen Feldabschirmung des Gehäuses hängt nur von den Geometrien des Gehäuses und des Netzes ab

Leider habe ich keinen Zugriff auf das vollständige Papier - aber dies sollte Ihnen einige Ideen geben ...

Es ist nicht das undichte Metallgitter, sondern das Gelenk um die Tür. Anstatt einen kontinuierlichen Metall-Metall-Kontakt um den Rand der Tür zu verwenden, um sie im geschlossenen Zustand abzudichten, verwenden die meisten Mikrowellenöfen eine Viertelwellen- "Falle" - im Grunde eine geformte "Nut" mit den richtigen Abmessungen, die die Türöffnung umgibt (normalerweise versteckt hinter einer Art dielektrischer Dichtung) - um einen "virtuellen Kurzschluss" für die Mikrowellenenergie zu erzeugen, der verhindert, dass sie vom Inneren zum Äußeren des Ofens gelangt.

Diese Falle ist ziemlich spezifisch für die Frequenz, die die Mikrowelle verwendet, und es ist nicht überraschend, dass sie keinen großen Einfluss auf die Handysignale hat.