Cos'è un amplificatore a microonde?

Un amplificatore a microonde è un dispositivo per migliorare il segnale di alimentazione di uscita di un dispositivo a microonde, di solito aumentando l'ampiezza o l'altezza dell'onda che si riferisce direttamente al suo livello di potenza.Ciò si ottiene incanalando una potenza di ingresso aggiuntiva sul dispositivo a microonde in modo che le sue radiazioni a microonde possano avere più energia.Tali amplificatori sono generalmente azionati a basse frequenze dello spettro delle onde radio, che variano circa 300 megahertz o superiore, e vengono utilizzati per una varietà di scopi dalle comunicazioni a banda larga ai sistemi radar e alla guerra elettronica da parte dei militari.Esistono diversi tipi di disegni di amplificatore a microonde tra cui il Gyrotron, il Klystron e l'amplitrone, che è anche noto come amplificatore a campo incrociato (CFA) o platinotrone.

Nelle comunicazioni a banda larga, un amplificatore a microonde si basa suIl transistor bipolare con giunzione (BJT) e il transistor a effetto campo (FET).Tali amplificatori sono spesso sistemi a più stadi per perpetuare la potenza di un segnale su lunghe distanze in cui il focus della tecnologia è sull'efficienza del segnale trasmesso su quello di qualsiasi rumore introdotto lungo la strada.Inoltre, sebbene l'instabilità nei circuiti di bias sia comune agli amplificatori, lo sviluppo di circuiti integrati per il controllo di bias di feedback ha agito come un'applicazione buffering per rendere la stabilità di questo tipo di amplificatore a microonde molto più affidabile dal 2011.

Il girotrone èUn amplificatore a microonde che opera al livello più elevato di frequenze nello spettro radio, ovunque da una gamma di alimentazione di 20 Gigahertz su un massimo di 35 gigahertz.Viene utilizzato per applicazioni specializzate come nelle torri di uplink per l'orbita spaziale e i satelliti o per i sistemi di trasmettitore radar planetario.Sebbene i Gyrotron siano stati concettualizzati per la prima volta alla fine degli anni '50, i primi modelli potevano raggiungere i livelli di potenza solo nei milliwatt.La Russia ha aperto la strada alla ricerca sul loro sviluppo e stava raggiungendo livelli di potenza di 22 chilowatt alla fine degli anni '70. L'amplificatore o l'amplitron del campo incrociato è un altro tipo di amplificatore a microonde a banda larga che ha proprietà simili a un magnetron, che lo rende un dispositivo utileper acceleratori nucleari.Può produrre massimi livelli di potenza nella gamma Megawatt a partire dal 2011, ma di solito funziona a livello di Kilowatt, il che lo rende utile in molte delle stesse applicazioni del Gyrotron.Sebbene l'amplitron possa aumentare le valutazioni di efficienza per le apparecchiature a microonde a circa il 70%, viene solitamente utilizzato come amplificatore di segnale intermedio nelle apparecchiature. Il klystron è una sorta di ibrido tra strumenti di amplificazione come il Gyrotron e l'amplitrone.È un amplificatore a microonde che può produrre segnali ondate di portatore di trasporto sia a bassa potenza che ad alta potenza ed è utilizzato sia nei sistemi di telecomunicazione che nella ricerca dell'acceleratore di particelle.Il Klystron precede la concezione del Gyrotron, essendo stata concepita per la prima volta nel 1937 da due fratelli, Russell e Sigurd Varian, all'Università di Stanford negli Stati Uniti.La scoperta di entrambi gli uomini è attribuita a far avanzare lo sviluppo di sistemi radar negli Stati Uniti e nel Regno Unito prima dello scoppio della seconda guerra mondiale, ma il Klystron fu incorporato nei sistemi radar usati dalla Germania durante la guerra mentre i poteri alleati si basavano invece su più potentiAttrezzatura magnetron sviluppata per la prima volta nel 1940.