A centiméteres hullám az 1 cm és 10 cm közötti hullámhosszúelektromágneses sugárzás. A centiméteres hullámú rádiófrekvenciás sugárzás frekvenciatartománya 3 – 30 GHz. Általánosan elterjedt az SHF rövidítés, amely az angol Super High Frequency elnevezésből származik. A magyar nyelvű szakirodalomban létezik még a CMH rövidítés is.[1]
A centiméteres hullámokat nevezik mikrohullámnak is, az extrém-magas (EHF) frekvenciákkal egy kategóriában. Nem összetévesztendő a mikrométeres hullámokkal, amelyek már az infravörös tartományban vannak. A centiméteres hullámok fedik a következő mikrohullámú sáv sávokat: S, C, X, Ku, K, Ka.[2]
Az 5 cm-nél hosszabb rádióhullámok semmilyen körülmények között sem szenvednek elnyelődést vagy szóródást a légkörben, így a troposzféra semmilyen hatást sem gyakorol erre a hullámtartományra. Gyakorlatban leginkább a közvetlen hullámú terjedés érvényesül.
Az 5 cm-nél rövidebb hullámok kétféle típusú elnyelő hatásnak vannak kitéve a légkörben:
vízkicsapódás: eső, köd, jégeső, hó, pára. Ezeket nevezik hidrometeoroknak is.
molekuláris elnyelődés: a levegő oxigénje és a gáz halmazállapotú vízmolekulák
Vízcseppekben történő elnyelési folyamat
A ködcseppeken és vízcseppeken történő elnyelődési folyamat fő okozója a szóródási folyamat. A szóródás mechanizmusa a következő:
a vízcsepp dielektromos tényezője nyolcvanszor nagyobb a levegő dielektromos tényezőjének
a dielektromos tényezőből eredően a vízcseppek nyolcvanszor nagyobb eltolási áramot hoznak létre, mint a levegő
az eltolási áramok következtében a vízcseppek dipólantennaként viselkednek
mivel a vízcseppek antennaként viselkednek, így a felvett energiát szét is sugározzák
a szétsugárzás az eredeti sugárzás energiájának rovására történik, ami veszteséget eredményez.
Az esőcseppek leggyakrabban 0.25 – 2 mm mérettartományban fordulnak elő, belátható, hogy a hullámhossz rövidülésével egyre közelebb kerül a mérettartományuk a félhullámhoz.
Molekuláris elnyelődés
A molekuláris elnyelődes hatása a centiméteres hullámokon még elhanyagolható, egy keskeny frekvenciatartományt érint 22.3 GHz-nél. Itt a gázállapotú víznek van egy keskeny elnyelési vonala.
Nagy teljesítményű, centiméteres sávban üzemelő végerősítőcső
Centiméteres hullámtartományba eső rezgések hagyományos, rezgőkörön alapuló oszcillátorokkal nem állíthatók elő. Leginkább üregrezonátoron alapuló oszcillátorokkal, klisztronnal vagy magnetronnal állíthatók elő.
Centiméteres hullámtartományba eső rezgések pontos és folyamatosan hangolható előállítására legújabban az SDR (Software Defined Radio) technológia is kínál lehetőségeket. A kereskedelemben már kaphatók olyan eszközök, amelyek 6 GHz-ig képesek előállítani folyamatosan hangolható rádiófrekvenciás jelet.
Felhasználása
A hullámhosszából eredően, deciméteres hullámok adására vagy vételére kis méretekkel készíthetők nagyobb nyereségűantennák, viszont az antennaelemek kialakítása már nagyon pontos megmunkálást igényel.
A centiméteres hullámok a hagyományos tápvonalakban nagy veszteséggel terjednek, emiatt az antennafejbe a primer sugárzóval egybeépített transzponáló áramkörre van szükség. A készülék és az antennarendszer között közvetlen tápvonalas csatlakozás nem valósítható meg.
Mivel észszerű méretekkel is kifejezetten nagy nyereségű antennák készíthetőek, a centiméteres hullámoknak kiemelkedő szerepük van a műholdas távközlésben.
Centiméteres hullámok felhasználása a távközlésben
