سیگنالهای مایکروویو
مایکروویو شکلی از سیگنال رادیویی با فرکانس بالا (با هزاران مگاهرتز) است که در آن سیگنال پخش نمی‌شود، اما در یک خط مستقیم از طریق هوا منتقل می‌شود.
سیگنال های مایکروویو فرکانس‌هایی از ۳۰۰ مگاهرتز تا ۳۰۰ گیگاهرتز را در طیف الکترومغناطیسی اشغال می‌کنند. این طیف برای کاربردهای کلیدی مختلف، از جمله ارتباطات بی سیم، رادار و موقعیت یابی و سنجش استفاده شده است.. امروزه تمایل زیادی به تولید و پردازش سیگنالهای رادیویی با فرکانس‌های بالا و پهنای باند چند گیگاهرتزی وجود دارد که به دلیل تلفات زیاد در فرکانس‌های بالاتر، پهنای باند محدود و حساسیت به اختلالاتی مانند تداخل الکترومغناطیسی، می‌تواند برای سیستم‌های الکترونیکی سنتی چالش برانگیز باشد.
در گذشته اخیر، سیستم‌های فوتونیک برای کاربردهای پردازش سیگنالهای مایکروویو مانند تشکیل پرتو برای نجوم، رادار و سیستم‌های دفاعی و برای تحقق منابع مایکروویو مورد بررسی قرار گرفته‌اند. این به عنوان فوتونیک مایکروویو (MWP) شناخته می شود. فوتونیک مایکروویو (MWP) رشته‌ای است که با استفاده از دستگاه‌ها و سیستم‌های اپتوالکترونیک برای دستکاری سیگنال فرکانس رادیویی (RF) افزایش یافته، از جمله تولید، توزیع، پردازش و تجزیه و تحلیل سیگنالهای مایکروویو پرسرعت سر و کار دارد.
فناوری‌های MWP همچنین قابلیت‌های مختلفی را فعال کرده‌اند که تنها با تکنیک‌های مایکروویو سنتی دستیابی به آنها امکان‌پذیر نیست، مانند تولید شکل‌های موج با پهنای باند فوق‌العاده، یا فیلتر کردن با شکل و فرکانس مرکزی قابل تنظیم مجدد. در سیستم‌های MWP، تلفات کم و پهنای باند زیاد ارائه شده توسط اجزا و سیستم‌های فوتونیک برای تولید، پردازش، توزیع و اندازه‌گیری سیگنال RF با فرکانس بالا و پهنای باند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اجزای فوتونیک مایکروویو سنتی حجیم هستند و برای رقابت با اجزای RF موجود نیاز به کوچک‌سازی دارد. فوتونیک مایکروویو یکپارچه (IMWP) به دلیل چندین پیشرفت در ادغام فوتونیک، در طول دهه گذشته شتاب بیشتری برای پردازش سیگنال به دست آورده است. استفاده از ادغام فوتونیک باعث کاهش چشمگیر ردپای سیستم‌های MWP با پیچیدگی نسبتاً بالا می‌شود و آنها را با مدارهای RF قابل مقایسه‌تر می کند.
تلفات نوری در سیستم های MWP مهم است زیرا افزایش این پارامتر به صورت درجه دوم به اتلاف RF در مدارهای RF منجر می‌شود. به این دلایل، تلاش‌ها در مراحل اولیه توسعه MWP یکپارچه بر کاهش تلفات روی تراشه، ادغام هر چه بیشتر اجزای ممکن در یک تراشه و نمایش پیکربندی مجدد دستگاه متمرکز بود. از سوی دیگر، پیشرفت‌های عمده در یکپارچه‌سازی تراشه با استفاده از یک ماده واحد (یکپارچه) یا چند ماده (هیبرید یا ناهمگن) امکان ادغام تمام اجزای کلیدی سیستم‌های MWP یکپارچه را در یک تراشه واحد فراهم کرده است. هم‌افزایی بین یکپارچگی، قابلیت‌های پیشرفته و عملکرد بالا از نکات کلیدی این حوزه در زمان‌های اخیر بوده است. پلتفرم‌های مختلفی برای پردازش سیگنال روی تراشه از جمله سیلیکون، فسفید ایندیم، نیترید سیلیکون کاربردی بودند.
MWP یکپارچه در مقایسه با رویکرد مبتنی بر فیبر معمولی به وضوح چندین مزیت دارد. پتانسیل ادغام تعدادی از عملکردهای مختلف پردازش سیگنال در یک تراشه واحد (به شکل بالا نگاه کنید) منجر به کاهش قابل توجهی در اندازه، وزن، مصرف انرژی و هزینه خواهد شد. علاوه بر این، توانایی ادغام عملکردهای مختلف مانند مدولاسیون، پردازش سیگنال غیرفعال و تشخیص در یک تراشه منجر به کاهش تلفات می‌شود که کلید رقابت پردازنده‌های سیگنال MWP از نظر عملکرد با پردازنده سیگنال RF است.
نمونه هایی از سیگنالهای مایکروویو چیست؟
انتقال رادیویی مایکروویو معمولاً در سیستم‌های ارتباطی نقطه به نقطه در سطح زمین، در ارتباطات ماهواره‌ای و در ارتباطات رادیویی در اعماق فضا استفاده می‌شود. سایر قسمت‌های باند رادیویی مایکروویو برای رادارها، سیستم های ناوبری رادیویی، سیستم های حسگر و نجوم رادیویی استفاده می شود.
آیا 5G یک سیگنال مایکروویو است؟
امواج 5G در دسته امواج الکترومغناطیسی غیریونیزان قرار می‌گیرد. برخلاف پرتوهای ایکس و گاما، 5G از امواج مایکروویو در فرکانس‌های پایین‌تر استفاده می‌کند.
آیا مایکروویو یک سیگنال RF است؟
تشعشعات مایکروویو (MW) معمولاً زیرمجموعه ای از تابش RF در نظر گرفته می شود که فرکانس آن از ۳۰۰ مگاهرتز (MHz) تا ۳۰۰ گیگاهرتز است.
بررسی ایمنی سیگنالهای مایکروویو
سازمان جهانی بهداشت/آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) میدان‌های الکترومغناطیسی، فرکانس رادیویی را به عنوان یکی از عوامل احتمال سرطان‌زا برای انسان طبقه‌بندی کرده است (گروه 2B).
چگونه سیگنالهای مایکروویو را تشخیص می دهید؟
در حال حاضر، قدرت مایکروویو را می‌توان با استفاده از دستگاهی به نام بولومتر تشخیص داد. یک بلومتر معمولاً از سه ماده تشکیل شده است:
ماده جذب الکترومغناطیسی
ماده ای که امواج الکترومغناطیسی را به گرما تبدیل می‌کند
ماده ای که گرمای تولید شده را به مقاومت الکتریکی تبدیل می‌کند.
