Örbylgjuofn optoelectronics, eins og nafnið gefur til kynna er gatnamót örbylgjuofns ogOptoelectronics. Örbylgjuofnar og ljósbylgjur eru rafsegulbylgjur og tíðnin eru margar stærðargráðu mismunandi og íhlutir og tækni sem þróuð er á viðkomandi sviðum eru mjög mismunandi. Í samsetningu getum við nýtt okkur hvort annað, en við getum fengið ný forrit og einkenni sem erfitt er að átta sig á.
Ljóssamskiptier gott dæmi um samsetningu örbylgjuofna og ljósmynda. Snemma síma- og fjarskiptaþráðlaus samskipti, kynslóð, fjölgun og móttaka merkja, öll notuð örbylgjuofn. Lítil tíðni rafsegulbylgjur eru notaðar upphaflega vegna þess að tíðnisviðið er lítið og rásargeta sendingarinnar er lítil. Lausnin er að auka tíðni sendu merkisins, því hærri er tíðnin, því meira litróf. En hátíðni merkisins í loftútbreiðslutapi er stórt, en einnig auðvelt að vera lokað af hindrunum. Ef kapallinn er notaður er tap snúrunnar stórt og sending langferðar er vandamál. Tilkoma sjóntrefja samskipta er góð lausn á þessum vandamálum.Ljós trefjarEr með mjög lítið flutningsmissi og er frábært burðarefni til að senda merki um langar vegalengdir. Tíðni svið ljósbylgjna er miklu meira en örbylgjuofnar og getur sent margar mismunandi rásir samtímis. Vegna þessara kostiLjósflutningur, sjóntrefjar samskipti eru orðin burðarás upplýsingaflutnings nútímans.
Ljóssamskipti hafa langa sögu, rannsóknir og notkun eru mjög umfangsmikil og þroskuð, hér er ekki að segja meira. Þessi grein kynnir aðallega nýja rannsóknarinnihald örbylgjuofnfrumna undanfarin ár en sjónsamskipti. Örbylgjuofn rafeindatækni notar aðallega aðferðir og tækni á sviði optoelectronics sem flutningsaðila til að bæta og ná frammistöðu og notkun sem erfitt er að ná með hefðbundnum örbylgjuofnafræðilegum íhlutum. Frá sjónarhóli umsóknar felur það aðallega í sér eftirfarandi þrjá þætti.
Sú fyrsta er notkun optoelectronics til að búa til afkastamikil, lág-hávaða örbylgjuofnmerki, frá X-bandinu alla leið til THz hljómsveitarinnar.
Í öðru lagi, örbylgjuofn vinnsla. Þ.mt seinkun, síun, umbreyting á tíðni, móttöku og svo framvegis.
Í þriðja lagi sending hliðstæða merkja.
Í þessari grein kynnir höfundur aðeins fyrsta hlutann, myndun örbylgjuofn merkisins. Hefðbundin örbylgjuofni millimetra bylgja er aðallega búin til með III_V ör -rafeindahlutum. Takmarkanir þess hafa eftirfarandi atriði: Í fyrsta lagi, að háum tíðnum eins og 100 GHz hér að ofan, getur hefðbundin ör rafeindatækni framleitt minna og minna kraft, að hærri tíðni THz merkinu, þau geta ekki gert neitt. Í öðru lagi, til að draga úr fasa hávaða og bæta tíðni stöðugleika, þarf að setja upprunalega tækið í mjög lágt hitastig umhverfi. Í þriðja lagi er erfitt að ná fjölmörgum tíðni mótunar tíðni. Til að leysa þessi vandamál getur optoelectronic tækni gegnt hlutverki. Helstu aðferðum er lýst hér að neðan.
1. Með mismun tíðni tveggja mismunandi tíðni leysir merkja er hátíðni ljósnemi notaður til að umbreyta örbylgjuofnamerkjum, eins og sýnt er á mynd 1.
Mynd 1. Skematísk skýringarmynd af örbylgjuofnum sem myndast eftir mismun tíðni tveggjaleysir.
Kostir þessarar aðferðar eru einföld uppbygging, geta myndað afar hátíðni millimetra bylgju og jafnvel THz tíðnismerki og með því að stilla tíðni leysisins getur framkvæmt mikið svið hratt tíðni umbreytingar, getrautíðni. Ókosturinn er sá að línubreidd eða fasa hávaði mismunamerkisins sem myndast af tveimur ótengdum leysimerkjum er tiltölulega stór og tíðni stöðugleiki er ekki mikill, sérstaklega ef hálfleiðari leysir með litlu magni en stór línubreidd (~ MHz) er Notað. Ef kröfur um magni í þyngdarstyrk kerfisins eru ekki miklar geturðu notað lágan hávaða (~ kHz) leysir, leysir,trefjar leysir, ytri holahálfleiðari leysirosfrv.
2. Til þess að leysa vandamálið sem leysirnir tveir í fyrri aðferð eru samhengislausir og merkisfasa hávaðinn sem myndaður er of mikill, er hægt að fá samfelluna milli leysanna tveggja með læsingaraðferð inndælingartíðni eða neikvæðu endurgjöfarfasanum Læsa hringrás. Mynd 2 sýnir dæmigerða notkun inndælingarlæsingar til að búa til margfeldi örbylgjuofn (mynd 2). Með því að sprauta tíðar tíðni straummerkjum í hálfleiðara leysir, eða með því að nota LINBO3-fasa mótarann, er hægt að búa til mörg sjón merki um mismunandi tíðni með jafnt tíðnisvið eða sjón-tíðnisburðir. Auðvitað er algeng aðferð til að fá breitt litróf sjón tíðni kambs að nota stillt leysir. Öll tvö comb merki í mynduðu sjóntíðni kambinum eru valin með síun og sprautað í leysir 1 og 2 hver um sig til að átta sig á tíðni og fasa læsingu. Vegna þess að fasinn á milli mismunandi Comb merkja sjónrænna tíðni er tiltölulega stöðugur, þannig að hlutfallslegur fasinn á milli leysanna tveggja er stöðugur, og síðan með aðferðinni við mismun tíðni eins og lýst er áður, er fjölfalt tíðni örbylgjuofn merki um Hægt er að fá sjónrænni endurtekningarhraða.
Mynd 2. Skematísk skýringarmynd af tvöföldunarmerki örbylgjuofns sem myndast við inndælingartíðni.
Önnur leið til að draga úr hlutfallslegum fasa hávaða tveggja leysanna er að nota neikvæða endurgjöf sjón PLL, eins og sýnt er á mynd 3.
Mynd 3. Skematísk skýringarmynd af OPL.
Meginreglan um sjón PLL er svipuð og PLL á sviði rafeindatækni. Fasamunurinn á leysinum tveimur er breytt í rafmerki með ljósnemanum (jafngildir fasa skynjara), og síðan er fasamunurinn á milli leysanna tveggja fenginn með því og síað og síðan fóðrað aftur til tíðni stjórnunareiningar eins leysir (fyrir hálfleiðara leysir, er það innspýtingarstraumurinn). Með svo neikvæðum endurgjöf stjórnunarlykkju er hlutfallsleg tíðnifasi milli leysimerkjanna tveggja læst við viðmiðunar örbylgjuofn merkið. Þá er hægt að senda samanlagt sjónmerki með ljós trefjum til ljósnemans annars staðar og breyta í örbylgjuofnmerki. Fasa hávaði örbylgjuofn merkisins er næstum því sama og viðmiðunarmerkið innan bandbreiddar fas-læstu neikvæðu endurgjöf lykkju. Fasahljóðið fyrir utan bandbreiddina er jafnt og hlutfallslegur fasa hávaði upprunalegu tveggja ótengdra leysir.
Að auki er einnig hægt að breyta viðmiðunar örbylgjuofn merkinu með öðrum merkjum með tíðni tvöföldun, deilistíðni eða annarri tíðnisvinnslu, þannig að hægt er að fjölvíða lægri tíðni örbylgjuofn merkisins eða umbreytt í hátíðni RF, THz merki.
Í samanburði við inndælingartíðni getur aðeins fengið tíðni tvöföldun, fasa læstir lykkjur eru sveigjanlegri, geta framleitt næstum handahófskenndar tíðnir og auðvitað flóknari. Til dæmis er sjóntíðni sem er mynduð af ljósmyndafræðilegu mótaranum á mynd 2 notuð sem ljósgjafinn og sjón-læst lykkjan er notuð til að læsa tíðni tveggja leysanna fyrir sjónhimnuhöfðingjunum tveimur og búa síðan til. Hátíðni merki í gegnum mismun tíðni, eins og sýnt er á mynd 4. F1 og F2 eru viðmiðunarmerkjatíðni tveggja PLLs í sömu röð, og örbylgjuofn merki um N*FREP+F1+F2 er hægt að búa til með mismun tíðni milli leysanna tveggja.
Mynd 4. Skematísk skýringarmynd af því að búa til handahófskenndar tíðnir með því að nota sjóntíðni kamb og PLL.
3. Notkunarstillingarlæsður púls leysir til að umbreyta sjónpúlsmerki í örbylgjuofn merki í gegnumLjósmyndari.
Helsti kostur þessarar aðferðar er að hægt er að fá merki með mjög góðum tíðni stöðugleika og mjög lágum fasa hávaða. Með því að læsa tíðni leysisins fyrir mjög stöðugu atóm- og sameindabreytingarróf, eða afar stöðugt sjónhol, og notkun sjálfsmeðferðar tíðni útrýmingarkerfisins og önnur tækni, getum við fengið mjög stöðugt sjónpúlsmerki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merki með merkjum með sjónpúlsmerki með því Mjög stöðug endurtekningartíðni, svo að fá örbylgjuofn merki með öfgafullum hávaða hávaða. Mynd 5.
Mynd 5. Samanburður á hlutfallslegum fasa hávaða af mismunandi merkjagjöfum.
Vegna þess að endurtekningarhraði púlsins er öfugt í réttu hlutfalli við hola lengd leysisins, og hefðbundin stillt leysir er stór, er erfitt að fá hátíðni örbylgjuofn merkja beint. Að auki takmarka stærð, þyngd og orkunotkun hefðbundinna pulsed leysir, svo og erfiðar umhverfisþörf, aðallega rannsóknarstofuforrit þeirra. Til að vinna bug á þessum erfiðleikum hafa rannsóknir nýlega byrjað í Bandaríkjunum og Þýskalandi með því að nota ólínuleg áhrif til að búa til tíðni stöðug sjónkamb í mjög litlum, hágæða CHIRP stillingu sjónholum, sem aftur mynda hátíðni örbylgjuofn merki.
4. Opto rafræn sveiflur, mynd 6.
Mynd 6. Skematísk skýringarmynd af rafeindabúnaði.
Ein af hefðbundnum aðferðum við að búa til örbylgjuofna eða leysir er að nota sjálf-feedback lokaða lykkju, svo framarlega sem ávinningurinn í lokuðu lykkjunni er meiri en tapið, getur sjálfsvirðin sveiflan valdið örbylgjuofnum eða leysir. Því hærra sem gæðastuðli Q lokaðs lykkju er, því minni myndar myndafasi eða tíðnihljóð. Til að auka gæðaþátt lykkjunnar er bein leið að auka lengd lykkjunnar og lágmarka útbreiðslutap. Hins vegar getur lengri lykkja venjulega stutt myndun margra sveiflu og ef þröngt bandbreiddar síu er bætt við, er hægt að fá einn tíðni lág-hávaða sveiflumerki. Ljósmyndaframleiðandi sveifluvél er örbylgjuofn merki byggð á þessari hugmynd, það notar fulla lágt útbreiðslueinkenni trefjarinnar, með því að nota lengri trefjar til að bæta Q -gildi lykkjunnar, getur framleitt örbylgjuofn með mjög lágum fasa hávaða. Þar sem aðferðin var lögð til á tíunda áratugnum hefur þessi tegund sveiflu fengið umfangsmikla rannsóknir og talsverða þróun og nú eru til viðskiptalegir rafeindatækni. Nú nýverið hefur verið þróað ljósrafmagns sveiflur sem hægt er að stilla tíðni yfir breitt svið. Helsta vandamálið við örbylgjuofn merkja sem byggist á þessum arkitektúr er að lykkjan er löng og hávaði í frjálsu flæði sínu (FSR) og tvöföld tíðni hans verður aukin verulega. Að auki eru ljósafræðilegir íhlutir sem notaðir eru meira, kostnaðurinn er mikill, rúmmálið er erfitt að draga úr og lengri trefjar eru næmari fyrir truflun á umhverfinu.
Ofangreint kynnir stuttlega nokkrar aðferðir við myndun rafeinda á örbylgjuofnum, svo og kostum þeirra og göllum. Að lokum, notkun ljósmyndafrumna til að framleiða örbylgjuofn hefur annan kost er að hægt er að dreifa sjónmerkinu um ljósleiðarann með mjög litlu tapi, langflutningi til hverrar notkunarstöðvar og síðan breytt í örbylgjuofn og getu til að standast rafsegulfræði Truflun er verulega bætt en hefðbundnir rafeindir.
Ritun þessarar greinar er aðallega til viðmiðunar og ásamt eigin rannsóknarreynslu og reynslu höfundar á þessu sviði eru ónákvæmni og óskilningur, vinsamlegast skildu.
Post Time: Jan-03-2024