Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 10 - Molekylar- och reaktansförstärkare, av Herbert Steyskal
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Pumpning utföres t.ex. mellan nivå 2 och 4 med
frekvensen f0. Sedan beror det på den
paramagnetiska substansens övriga atomära egenskaper om
frekvensen fx eller /, kan utnyttjas för stimulerad
emission. Kristallen placeras lämpligen i en kavitet, som
är resonant i två moder, nämligen en mod för
pumpfrekvensen f0, och en annan för signalfrekvensen
resp. /„. Pumpeffekt och signaleffekt tillföres
kavi-teten via skilda ledningar. Den förstärkta signalen
tas i allmänhet också ut via ingångsledningen och
för att skilja mellan in- och uteffekt användes t.ex.
en cirkulator.
Anordningen är i princip avstämbar med
magnetfältet Hs. Skulle man dock variera signalfrekvensen
över ett större område så visar fig. 2 att kvoten
signalfrekvens/pumpfrekvens inte är konstant. Detta
kan leda till en besvärlig avstämningsmekanism för
tvåmodskaviteten eller även kräva variation av
pumpfrekvensen.
Hittills har publicerats följande resultat:
a) Med kaliumkoboltcyanid har byggts en
förstärkare24 för 300 MHz med en pumpfrekvens av
5 300 MHz. Magnetfältet var ca 60 gauss och
temperaturen 1,6 °K. En effektförstärkning av 10 dB
erhölls med en bandbredd av 100 kHz. Som
oscillator lämnade anordningen en uteffekt av
10 |xW. Typiskt för konstruktionen är att den
arbetar med en enmodskavitet (för
pumpfrekvensen) och en signalkrets bestående av spole
och kondensator tack vare den låga
signalfrekvensen. Inga brusmätningar föreligger.
b) En annan förstärkare18,30,21, också konstruerad
med kaliumkoboltcyanid, användes vid en
signalfrekvens av 2 800 MHz och en pumpfrekvens
av 9 000 MHz. En effektförstärkning av 10—30
dB och en bandbredd av 100—400 kHz erhölls.
Pumpeffekten var 15 mW, temperaturen 1,25 °K.
Brusmätningar gav en brustemperatur av ca 2°K
för tvåmodskavitet jämte kristall och av 18°K
för ingångsledningen.
c) Samma material, kaliumkoboltcyanid, i form av
en kristall med volymen 1 cm3 gav en
förstärkning av 10 dB för signalfrekvensen 1 373 MHz
med pumpfrekvensen 8 000 MHz28. Temperaturen
var 2°K. Självsvängningar startade vid en
pumpeffekt av 9 mW. Inga brusmätningar föreligger.
d) Hubin har använts 33 i två storlekar (3 mm3 och
200 mm3) för att förstärka och generera
oscillationer med 9 200 MHz vid en pumpfrekvens av
24 200 MHz. Magnetfältet var 4 230 gauss ocli
temperaturen 4,2°K. En effektförstärkning av 20
dB observerades. En 120 m\V-klystron användes
till pumpning. Brusvärden har ej uppmätts.
e) Med lantanetylsulfat konstruerades en
förstärkare18 för 6 000 MHz och pumpfrekvensen 11500
MHz vid en temperatur av 1,2°K. Med en
pumpeffekt av 38 mW blev effektförstärkningen 20 dB
med 100 kHz bandbredd. Hela anordningen
inklusive cirkulator och tilledningar lämnade ett
brus motsvarande 150° K. Större delen därav
härrörde från cirkulatorn som hade
rumstemperatur. Själva förstärkningsmekanismen hade en
brustemperatur mindre än 35°K. Som i flera
andra fall, räckte dock mätanordningens
noggrannhet inte till att verifiera den teoretiska
brus-temperaturen 4° K.
Fig. 3. Två principiellt olika typer av reaktansförstärkare.
Two principally different types of reactance
amplifiers.
f) Liknande resultat som under a)—c) har erhållits
på annat håll23 vid användning av
kaliumkoboltcyanid.
Trenivåförstärkare av vandringsvågstyp
I motsats till förstärkare med resonanskrets
(kavi-tetstvp) skulle man teoretiskt kunna erhålla
betydligt större bandbredd om signalen fördes utmed ett
icke-resonant element i form av en ledning, där
förstärkning skulle kunna äga rum utmed bela
ledningslängden. Denna princip har med stor framgång
använts i konventionella vandringsvågsförstärkare.
Dess tillämpning på molekylarförstärkare har
försökts helt nyligen. Besultaten har ännu inte
publicerats utan redovisats muntligt27,28.
I ett fall27 konstruerades en
vandringsvågsförstärkare, där signalen tillföres en helixledning, som
innehåller en stavformad enkristall av rubin. Denna
anordning inneslutes i en vågledare, där
pumpenergin matas in. Kristallen blir exciterad och
stimulerad emission inträder, när signalen
fortplantar sig på helixen. Vågamplituden växer
exponen-tiellt med ledningslängden. Inga mätresultat
meddelades.
En svårighet med molekylarförstärkare av
vandringsvågstyp är att de förstärker åt båda hållen.
Antingen måste man anpassa förstärkarutgången
utomordentligt väl för att undvika reflekterade
vågor eller också måste man bygga in en
backdämpning. En sådan låter sig göras med hjälp av ferrit-
ELTEKN I K 1958 ] 47
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
