Какие детекторы для микроволн?

Микроволновые детекторы бывают разных форм, каждый из которых имеет свой собственный принцип работы и пригодность для различных приложений. Вот некоторые из наиболее распространенных типов:

1. Детекторы диодов:

* Принцип: Эти детекторы полагаются на нелинейную характеристику напряжения тока для диода. Когда применяется микроволновый сигнал, диод проводит больший ток во время положительного полуцикла, чем отрицательный полуцикл, что приводит к току постоянного тока, пропорционально микроволновой мощности.

* Преимущества: Простые, недорогие и широко используемые во многих приложениях.

* Недостатки: Относительно низкая чувствительность, ограниченная частотная реакция и подвержены шуму.

2. Болометры:

* Принцип: Болометры измеряют изменение температуры, вызванное поглощением микроволнового излучения. Они обычно изготовлены из материалов с высокой температурной коэффициентом сопротивления, такими как платина или никель.

* Преимущества: Высокая чувствительность, широкий диапазон частоты и хорошая линейность.

* Недостатки: Относительно медленное время отклика, требует криогенного охлаждения для оптимальной производительности и может быть дорого.

3. Сверхпроводящие датчики переходного края (TESS):

* Принцип: Тесс использует резкое изменение сопротивления вблизи сверхпроводящей температуры перехода материала. Они демонстрируют высокую чувствительность и время быстрого отклика из -за их низкой тепла.

* Преимущества: Чрезвычайно высокая чувствительность, быстрое время отклика и широкая полоса пропускания.

* Недостатки: Требовать криогенного охлаждения, сложного изготовления и может быть дорогостоящим.

4. Гетеродинные приемники:

* Принцип: Эти приемники снижают микроволновый сигнал на более низкую частоту, используя локальный генератор (LO). Затем сигнал преобразования вниз амплифицируется и обнаруживается обычным приемником.

* Преимущества: Очень высокая чувствительность, отличная частотная селективность и широкий динамический диапазон.

* Недостатки: Сложный дизайн и относительно дорогой.

5. Детекторы диодов Шоттки:

* Принцип: Эти детекторы используют диод Шоттки, который имеет соединение с полупроводником металла с низким каплем напряжения вперед. Когда применяется микроволновый сигнал, диод исправляет сигнал, что приводит к тому, что ток постоянного тока пропорционален микроволновой мощности.

* Преимущества: Высокая чувствительность, время быстрого отклика и хорошая линейность.

* Недостатки: Может быть восприимчивым к шуму и требовать тщательного сопоставления импеданса.

6. Антенны:

* Принцип: Антенны используются для захвата и фокусировки микроволнового излучения. Они могут быть разработаны, чтобы быть чувствительными к конкретным частотам и поляризациям.

* Преимущества: Направленность, усиление и чувствительность поляризации.

* Недостатки: Не напрямую детектор, но может использоваться в сочетании с детекторами для повышения чувствительности.

7. Пироэлектрические детекторы:

* Принцип: Эти детекторы используют материалы, которые демонстрируют изменение поляризации в ответ на изменения температуры. Когда микроволновые печи нагревают материал, изменение поляризации измеряется как сигнал напряжения.

* Преимущества: Относительно простой и недорогой, может работать при комнатной температуре.

* Недостатки: Ограниченная чувствительность и частотная характеристика.

Выбор детектора зависит от конкретного применения, включая диапазон частот, требования к чувствительности, ограничения затрат и эксплуатационную среду.