Quali sono i rilevatori per le microonde?
1. Rivelatori di diodi:
* Principio: Questi rilevatori si basano sulla caratteristica non lineare di corrente-tensione di un diodo. Quando viene applicato un segnale a microonde, il diodo conduce più corrente durante il mezzo ciclo positivo rispetto al mezzo ciclo negativo, risultando in una corrente CC proporzionale alla potenza a microonde.
* Vantaggi: Semplice, economico e ampiamente usato in molte applicazioni.
* Svantaggi: Sensibilità relativamente bassa, risposta a frequenza limitata e sensibile al rumore.
2. Bolometri:
* Principio: I bolometri misurano il cambiamento di temperatura causato dall'assorbimento delle radiazioni a microonde. In genere sono realizzati con materiali con un coefficiente di resistenza ad alta temperatura, come platino o nichel.
* Vantaggi: Alta sensibilità, ampia gamma di frequenze e buona linearità.
* Svantaggi: Tempi di risposta relativamente lenti, richiedono un raffreddamento criogenico per prestazioni ottimali e può essere costoso.
3. Sensori di bordo di transizione superconducenti (Tess):
* Principio: Tess sfrutta il forte cambiamento di resistenza vicino alla temperatura di transizione superconduttiva di un materiale. Mostrano elevati sensibilità e tempi di risposta rapidi a causa della loro bassa capacità termica.
* Vantaggi: Sensibilità estremamente elevata, tempi di risposta rapidi e larghezza di banda ampia.
* Svantaggi: Richiedi un raffreddamento criogenico, una fabbricazione complessa e può essere costoso.
4. Ricevitori eterodyne:
* Principio: Questi ricevitori sono in calo del segnale a microonde a una frequenza più bassa usando un oscillatore locale (LO). Il segnale convertito verso il basso viene quindi amplificato e rilevato da un ricevitore convenzionale.
* Vantaggi: Sensibilità molto elevata, eccellente selettività di frequenza e ampia gamma dinamica.
* Svantaggi: Design complesso e relativamente costoso.
5. Rivelatori di diodi Schottky:
* Principio: Questi rilevatori utilizzano un diodo Schottky, che ha una giunzione in metallo-semiconduttore con una caduta a bassa tensione in avanti. Quando viene applicato un segnale a microonde, il diodo rettifica il segnale, risultando in una corrente CC proporzionale alla potenza a microonde.
* Vantaggi: Elevata sensibilità, tempo di risposta rapido e buona linearità.
* Svantaggi: Può essere suscettibile al rumore e richiedere un'attenta corrispondenza di impedenza.
6. Antenne:
* Principio: Le antenne vengono utilizzate per catturare e focalizzare le radiazioni a microonde. Possono essere progettati per essere sensibili a frequenze e polarizzazioni specifiche.
* Vantaggi: Sensibilità direttività, guadagno e polarizzazione.
* Svantaggi: Non direttamente un rivelatore ma può essere utilizzato in combinazione con i rilevatori per migliorare la sensibilità.
7. Rivelatori piroelettrici:
* Principio: Questi rilevatori utilizzano materiali che presentano un cambiamento nella polarizzazione in risposta alle variazioni di temperatura. Quando le microonde riscaldano il materiale, la variazione di polarizzazione viene misurata come segnale di tensione.
* Vantaggi: Relativamente semplice ed economico, può funzionare a temperatura ambiente.
* Svantaggi: Sensibilità limitata e risposta in frequenza.
La scelta del rivelatore dipende dall'applicazione specifica, tra cui l'intervallo di frequenza, i requisiti di sensibilità, i vincoli di costo e l'ambiente operativo.