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'amplitron, che è anche noto come amplificatore a campo incrociato (CFA) o platinotrone.
in Comunicazione a banda larga, un amplificatore a microonde, si basa su una tecnologia di trapianto come la tecnologia di transistor bjt (BJ). Tali amplificatori sono spesso sistemi a più stadiPer 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 distorsione sia comune agli amplificatori, lo sviluppo di circuiti integrati per il controllo di bias di feedback ha agito come un'applicazione tampone per rendere la stabilità di questo tipo di amplificatore a microonde molto più affidabile dal 2011.
Il Gyrotron è un amplificatore a microonde che opera al livello più elevato di frequenze nello spettro radio, ovunque da una gigantesca 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. RussIa ha aperto la strada alla ricerca sul loro sviluppo e ha raggiunto livelli di produzione di potenza di 22 chilowatt alla fine degli anni '70.
L'amplificatore a campo incrociato o l'amplitron è un altro tipo di amplificatore a microonde a banda larga che ha proprietà simili a un magnetron, il che lo rende un dispositivo utile per gli 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 generalmente utilizzato come amplificatore del segnale intermedio nelle apparecchiature.
Il Klystron è una sorta di ibrido tra strumenti di amplificazione come il Gyrotron e l'Amplitron. 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, con Been concepito 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 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 apparecchiature di magnetron più potenti sviluppate per la prima volta nel 1940.