Array Avançado FIR MKID do NASA Goddard: Absorvedor de Dupla Polarização e Multiplexação de Alta Frequência

O NASA Goddard desenvolveu um array de detector de indutância cinética de micro-ondas no infravermelho distante acoplado a absorvedor (FIR MKID) que incorpora um padrão de absorvedor cruzado. Ele permite que a potência incidente seja absorvida igualmente para ambas as polarizações horizontal e vertical. O array permite que a saída do detector seja multiplexada em frequência a mais que o dobro da frequência do design convencional MKID. Além disso, a tecnologia permite que a potência seja distribuída mais uniformemente pela área do detector, aumentando a sensibilidade do detector. O detector também pode ser lido em frequências de operação mais altas que designs de arte anterior, aumentando assim a capacidade de canal do array do detector.

Dois Componentes Principais

O FIR MKID consiste em dois componentes principais: (1) o padrão de metal para absorção FIR, e (2) o ressonador de linha de transmissão de micro-ondas para leitura RF. O padrão de metal em barra transversal na membrana fornece absorção de potência idêntica para sinais de polarização horizontal e vertical. Os padrões de metal são colocados tanto no topo quanto na base da membrana para criar uma linha de transmissão de placas paralelas acoplada que atua como um ressonador de meia onda nas frequências de leitura. A linha de transmissão de placas paralelas na área da membrana é conectada a uma linha de microstrip de baixa impedância nas bordas do detector para formar uma impedância degrau. A linha de transmissão de placas paralelas na membrana é dividida em quatro seções em um padrão cruzado sinuoso.

Funcionamento em Frequências IR

Em frequências IR, o padrão de metal supercondutor do detector atua como absorvedor. É projetado para ter a área efetiva corresponder à impedância característica do espaço livre, resultando em perda de retorno mínima no centro da frequência de operação. Isso maximiza a absorção de potência no padrão de metal, causando o aumento da temperatura do metal. Isso permite a detecção de sinais de frequência infravermelha distante de potência muito baixa com polarizações horizontal e vertical.

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