Τι είναι ένας ενισχυτής μικροκυμάτων;

Ένας ενισχυτής μικροκυμάτων είναι μια συσκευή για την ενίσχυση του σήματος ισχύος εξόδου μιας συσκευής μικροκυμάτων, συνήθως αυξάνοντας το πλάτος ή το ύψος του κύματος που σχετίζεται άμεσα με το επίπεδο ισχύος του.Αυτό επιτυγχάνεται με τη διοχέτευση πρόσθετης ισχύος εισόδου στη συσκευή μικροκυμάτων, έτσι ώστε η ακτινοβολία μικροκυμάτων να φέρει περισσότερη ενέργεια.Αυτοί οι ενισχυτές λειτουργούν συνήθως σε χαμηλές συχνότητες του φάσματος ραδιοφωνικών κυμάτων, οι οποίες κυμαίνονται περίπου 300 megahertz ή υψηλότερα και χρησιμοποιούνται για διάφορους σκοπούς από ευρυζωνικές επικοινωνίες έως συστήματα ραντάρ και ηλεκτρονικό πόλεμο από τον στρατό.Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τύποι σχεδίων ενισχυτών μικροκυμάτων, συμπεριλαμβανομένων των γυροστρόνων, του Klystron και του amplitron, το οποίο είναι επίσης γνωστό ως ενισχυτής διασταυρούμενου πεδίου (CFA) ή πλατινότρον.Το τρανζίστορ διπολικής σύνδεσης (BJT) και το τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος (FET).Αυτοί οι ενισχυτές είναι συχνά συστήματα πολλαπλών σταδίων για τη διαιώνιση της ισχύος ενός σήματος σε μεγάλες αποστάσεις όπου η εστίαση της τεχνολογίας είναι στην αποτελεσματικότητα του μεταδιδόμενου σήματος πάνω από αυτό οποιουδήποτε θορύβου που εισάγεται στην πορεία.Επίσης, αν και η αστάθεια στα κυκλώματα μεροληψίας είναι κοινή για τους ενισχυτές, η ανάπτυξη ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για τον έλεγχο της μεροληψίας ανατροφοδότησης έχει ενεργήσει ως εφαρμογή buffering για να καταστεί η σταθερότητα αυτού του τύπου ενισχυτή μικροκυμάτων πολύ πιο αξιόπιστο από το 2011.

Το gyrotron είναιΈνας ενισχυτής μικροκυμάτων που λειτουργεί στο υψηλότερο επίπεδο συχνοτήτων στο ραδιοφωνικό φάσμα, οπουδήποτε από 20 Gigahertz σε έως και 35 Gigahertz Power.Χρησιμοποιείται για εξειδικευμένες εφαρμογές, όπως σε πύργους ανερχόμενης ζεύξης, σε περιστρεφόμενα διαστημικά σκάφη και δορυφόρους ή για πλανητικά συστήματα πομπού ραντάρ.Αν και τα γυροστόνια είχαν αρχικά αντιληφθεί στα τέλη της δεκαετίας του 1950, τα πρώτα μοντέλα θα μπορούσαν να επιτύχουν μόνο επίπεδα ισχύος σε Milliwatts.Η Ρωσία πρωτοστάτησε στην έρευνα για την ανάπτυξή τους και επιτυγχάνει επίπεδα ισχύος 22 κιλοβάτς από τα τέλη της δεκαετίας του 1970.

Ο ενισχυτής ή το ενισχυτή διασταυρούμενου πεδίου είναι ένας άλλος τύπος ενισχυτή μικροκυμάτων ευρυζωνικής ζώνης που έχει ιδιότητες παρόμοιες με ένα μαγνητρόλιο, γεγονός που την καθιστά χρήσιμη συσκευήγια πυρηνικούς επιταχυντές.Μπορεί να παράγει μέγιστα επίπεδα ισχύος στην περιοχή Megawatt από το 2011, αλλά συνήθως τρέχει σε επίπεδο κιλοβάτ, γεγονός που το καθιστά χρήσιμο σε πολλές από τις ίδιες εφαρμογές με το Gyrotron.Αν και το amplitron μπορεί να ενισχύσει τις βαθμολογίες απόδοσης για εξοπλισμό μικροκυμάτων σε περίπου 70%, χρησιμοποιείται συνήθως ως ενδιάμεσος ενισχυτής σήματος στον εξοπλισμό.

Το Klystron είναι ένα είδος υβριδίου μεταξύ των εργαλείων ενίσχυσης όπως το γυρτροτρόνιο και το amplitron.Πρόκειται για έναν ενισχυτή μικροκυμάτων που μπορεί να παράγει σήματα χαμηλής ισχύος και υψηλής ισχύος κυμάτων φορέα και χρησιμοποιείται τόσο σε τηλεπικοινωνιακά συστήματα όσο και έρευνα επιταχυντής σωματιδίων.Το Klystron προηγείται της αντίληψης του Gyrotron, αφού σχεδιάστηκε για πρώτη φορά το 1937 από δύο αδέρφια, Russell και Sigurd Varian, στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ στις ΗΠΑ.Η ανακάλυψη και από τους δύο άνδρες πιστώνεται με την προώθηση της ανάπτυξης συστημάτων ραντάρ στις ΗΠΑ και το Ηνωμένο Βασίλειο πριν από το ξέσπασμα του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου, αλλά το Klystron ενσωματώθηκε σε συστήματα ραντάρ που χρησιμοποίησε η Γερμανία κατά τη διάρκεια του πολέμου, ενώ οι συμμαχικές δυνάμεις βασίστηκαν σε πιο ισχυρέςΟ εξοπλισμός Magnetron αναπτύχθηκε για πρώτη φορά το 1940.