マイクロ波アンプとは何ですか？

マイクロ波増幅器は、通常、電力レベルに直接関係する波の振幅または高さを増やすことにより、マイクロ波デバイスの出力電力信号を強化するためのデバイスです。これは、マイクロ波放射がより多くのエネルギーを運ぶように、マイクロ波デバイスに追加の入力電力をチャネリングすることによって達成されます。このようなアンプは通常、約300メガヘルツ以上の範囲の無線波スペクトルの低周波数で動作し、ブロードバンド通信からレーダーシステム、軍隊による電子戦まで、さまざまな目的に使用されます。ジャイロトロン、クライストロン、アンプリトロンなど、いくつかの異なるタイプのマイクロ波増幅器設計が存在します。これは、交差フィールドアンプ（CFA）またはプラチノトロンとしても知られています。

ブロードバンド通信では、マイクロ波アンプは、トランジスタテクノロジーに基づいています。このようなアンプは、多くの場合、マルチステージシステムですテクノロジーの焦点が、途中で導入されたノイズのそれよりも伝達された信号の効率にある長距離にわたって信号の力を永続させるため。同様に、バイアス回路の不安定性は増幅器に共通していますが、フィードバックバイアス制御のための統合回路の開発は、2011年の時点でこのタイプのマイクロ波アンプの安定性をより信頼できるバッファリングアプリケーションとして機能しました。

ジャイロトロンは、最大35ギガヘルツの電力範囲にある20ギガヘルツの範囲で、電波スペクトル内のより高いレベルの周波数で動作するマイクロ波増幅器です。宇宙船や衛星を軌道にするためのアップリンクタワーなどの専門的なアプリケーションや、惑星レーダー送信機システムに使用されます。ジャイロトロンは1950年代後半に最初に概念化されましたが、初期のモデルはミリワットでのみ電力レベルを達成できました。ラスIAは彼らの開発に関する研究を開拓し、1970年代後半までに22キロワットの出力レベルを達成していました。

交差磁場アンプまたはアンプトロンは、マグネトロンと同様の特性を持つ別のタイプのブロードバンドマイクロ波アンプであり、核加速器に役立つデバイスになります。 2011年の時点でメガワット範囲で最大電力レベルを生成できますが、通常はキロワットレベルで動作します。これにより、ジャイロトロンと同じアプリケーションの多くで役立ちます。アンプトロンはマイクロ波機器の効率評価を約70％に高めることができますが、通常、機器の中間信号アンプとして使用されます。

クライストロンは、ジャイロトロンやアンプトロンなどの増幅ツールの中で一種のハイブリッドです。これは、低電力と高出力キャリアの両方の波の信号を生成できるマイクロ波増幅器であり、電気通信システムと粒子加速器の両方の研究で使用されています。クライストロンは、蜂を持っているジャイロトロンの概念よりも前のnは、1937年に米国のスタンフォード大学でラッセルとシグルドバリアンの2人の兄弟によって最初に妊娠しました。両方の男性による発見は、第二次世界大戦の勃発前に米国と英国のレーダーシステムの開発を進めたと信じられていますが、クライストロンは戦争中にドイツが使用するレーダーシステムに組み込まれましたが、同盟国は代わりに1940年に開発されたより強力なマグネトロン装置に依存していました。