短波里德堡原子电场传感器

毫米级超高灵敏度

用亚微型谐振器增强里德堡原子对短波信号的响应，在极为紧凑的尺寸下实现了远超传统里德堡传感器的电场测量灵敏度。

Mao, Rui Qi · 林沂 · Aojie, Zhou · Yang, Kai · Fu, Yunqi Qin

IEEE Transactions on Antennas and Propagation 2024

参数信息

灵敏度增强倍数

8633

谐振频率覆盖范围

9.365-10.223 MHz

广播接收距离

880 km

技术优势

灵敏度提高3个数量级

谐振器增强局域电场，使电场测量灵敏度提升8633倍，远超传统里德堡传感器。

能收880公里外的信号

在实验室外首次直接接收到距离880公里的调幅广播信号，验证了实际通信能力。

频率可连续调谐

谐振频率在9.365 MHz至10.223 MHz范围内连续覆盖，适应不同短波频率。

应用场景

• 短波通信接收：用毫米级探头在短波频段直接探测微弱电场，替代传统天线和接收机前端。
• 电场精密测量：提供自校准的电场测量，灵敏度达到1.71 μV/mHz^1/2，适用于精密计量。
• 高频电磁传感：在3-30 MHz频段实现高灵敏度电场感知，可用于电磁环境监测。
• 射频探测：直接接收并解调射频信号，已演示880公里外调幅广播接收。