NASA 고다드의 고성능 원적외선 MKID 어레이: 이중편파 흡수체 및 고주파 다중화
NASA 고다드 우주비행센터가 크로스 흡수체 패턴을 통합한 흡수체 결합 원적외선 마이크로파 운동 인덕턴스 검출기(FIR MKID) 어레이를 개발했습니다. 이 패턴은 입사 전력이 수평 및 수직 편파 모두에 대해 동일하게 흡수되도록 합니다. 이 어레이는 기존 MKID 설계보다 2배 이상의 주파수에서 검출기 출력을 주파수 다중화할 수 있게 합니다. 또한 검출기 영역 전체에 전력이 더 고르게 분포되도록 해 검출기 감도를 높입니다. 기존 설계보다 높은 동작 주파수에서 읽어낼 수 있어 검출기 어레이 채널 용량을 증가시킵니다.
두 가지 주요 구성요소
FIR MKID는 두 가지 주요 구성요소로 이루어집니다: (1) FIR 흡수용 금속 패턴, (2) RF 읽기용 마이크로파 전송선 공진기. 막의 크로스바 금속 패턴은 수평 및 수직 편파 신호 모두에 동일한 전력 흡수를 제공합니다. 금속 패턴은 막의 상단과 하단에 배치되어 평행판 결합 전송선을 형성하며, 이는 읽기 주파수에서 반파장 공진기 역할을 합니다. 막 영역의 평행판 전송선은 검출기 가장자리에서 저임피던스 마이크로스트립 라인과 연결돼 계단형 임피던스를 형성합니다. 막의 평행판 전송선은 지그재그 크로스 패턴으로 4개 구간으로 분할됩니다.
동작 원리
IR 주파수에서 검출기의 초전도 금속 패턴은 흡수체 역할을 합니다. 자유 공간의 특성 임피던스와 유효 면적이 매칭되도록 설계돼, 동작 주파수 중심에서 최소 반사 손실이 발생합니다. 이는 금속 패턴 내 전력 흡수를 최대화해 금속 온도를 상승시킵니다. 이를 통해 수평 및 수직 편파 모두를 가진 매우 낮은 전력의 원적외선 주파수 신호를 검출할 수 있습니다.
NASA는 이 기술의 상용화를 위한 라이선시와 적극적으로 협의 중입니다. NASA 라이선싱 컨시어지(이메일: 스팸봇 보호 중, 자바스크립트 필요 / 전화: 202-358-7432)에 연락해 라이선스 논의를 시작하세요. 자세한 정보.