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.
Fig. G. Krets för pumpning med lägre frekvens än
signalfrekvensen.
Circuit for pumping with a frequency lower than
the signal frequency.
lellkoppling av kapacitansen c = c0 + A c och
backmotståndet rb. Typiska värden™ är: /< 2,5 • 10"9 H,
r < 0,5 ß, 130 pF > c0 + A c > 20 pF för
spärrspänningar mellan 0 och —16 voit. Värdet på rt, är av
storleksordningen megohm. En sådan diod har ett
godhetstal Qd = 1/rwc av storleksordningen 100 vid
frekvensen 100 MHz.
En parametrisk förstärkare av allra enklaste slag
består av en svängningskrets med induktans L,
ka-pacitans C och serieresistans R, där på något sätt
kapacitansen ändras periodiskt med kretsens dubbla
resonansfrekvens />, dvs. C = C0 + A C • eos 2 cor t.
Det kan bevisas, att kapacitansändringen måste stå
i en viss relation till svängningskretsens
godhetstal Q = (orL/R om kretsens dämpning skall
övervinnas och oscillationer skall uppstå. Villkoret för
oscillationer är
AC> 2
Co = Q
(5)
Ehuru en sådan enkel koppling inte riktigt
motsvarar den som användes i förstärkningsförsök med
reaktanser i form av halvledardioder, så ger (5)
dock en antydan om att diodens godhetstal Qd är av
stor betydelse för experiment i mikrovågsområdet.
Här fordras det specialkonstruerade dioder, t.ex.
W. E. 427 Ari.
Hittills uppnådda resultat vid parametrisk
förstärkning med dioder kan sammanfattas sålunda:
a) En effektförstärkning av max. 45 dB och 8 MHz
bandbredd har erhållits vid signalfrekvensen
5 860 MHz med pumpfrekvensen 11 700 MHz.
Brusfaktorn låg mellan 3 och 6 dB152.
b) En tremodskavitet för pumpfrekvensen 3 500
MHz, signalfrekvensen 1 200 MHz och
tomgångs-frekvensen 2 300 MHz gav med max. 100 mW
pumpeffekt max. 40 dB förstärkning och 1 MHz
bandbredd. Uteffekten vid mättning var 1,5 raW
och brusfaktorn var mindre än 4,8 dB"1
För fullständighetens skull måste sägas, att den med
"up-converter" betecknade förstärkningsmetoden
också ger goda resultat. Den erforderliga stora
skillnaden mellan signal- och pumpfrekvens är dock en
nackdel. Typiska resultat är:
a) Pumpfrekvens 8 915 MHz, signalfrekvens 460 MHz,
pumpeffekt 0,2—2 W; förstärkning 21 dB, brus
87° ± 40°K resp. 1,1 ± 0,5
b) Pumpfrekvens 20 MHz, signalfrekvens 1 MHz,
förstärkning 10 dB, bandbredd 100 kHz,
brustemperatur 30 "K*.
I ovan nämnda förstärkare är pumpfrekvensen /’0
alltid större än signalfrekvensen fx. Det finns dock
möjligheter att antingen förstärka signaler eller
generera oscillationer med högre frekvens än
pumpfrekvensen. Teorin för parametriska förstärkare
visar att därtill kräves en olinjäritet av minst 3:e
ordningen hos reaktansen’7 \ Försök har utförts med
följande data4S: signalfrekvens ft = 380 MHz,
tom-gångsfrekvens /’, = 220 MHz, pumpfrekvens f0 = 300
MHz = Va (/; + /2). Med 30 mW pumpeffekt blev
förstärkningen 20 dB. Bandbredden var av
storleksordningen 1 MHz och brusfaktorn ca 10 dB.
1 fig. 6 visas schematiskt en koppling som också
har föreslagits49 för att generera eller förstärka
mycket höga frekvenser med relativt låg
pumpfrekvens. Man får föreställa sig denna
kaskadkopplings arbetssätt med hjälp av
interaktionsvägar-na I och II. Slinga I karakteriserar en vanlig
parametrisk förstärkare eller oscillator. Slinga II bildar
en ny sådan, dock med fördubblad pumpfrekvens.
Ytterligare maskor kan fogas till nätet och
frekvensen höjas. Då reaktanserna icke är linjära får man
dubbla frekvensen vid seriekoppling av element vilka
var för sig varierar med enkla frekvensen f0.
Halvledardiodförstärkare av vandririgsvågstyp
Varken teoretiska utredningar eller experiment har
hittills publicerats över denna
förstärkningsmöjlighet. Det kan dock tänkas att halvledardioder även
finner användning i vandringsvågsstrukturer. De
skulle t.o.m. kunna erbjuda den elegantaste lösningen
för bredbandförstärkning med fasta kroppar.
En antydan44 om hur man kunde kombinera ett
antal dioder med ett ledningssystem finns i fig. 7. En
stav av kisel är försedd med ett antal ekvidistanta
små gropar. Stavens över- och undersida omvandlas
till p- respektive n-skikt så att skikten berör
varandra i groparnas botten. Där bildas således
p-n-skiktdioder, som är inbäddade i en nästan
isolerande omgivning, nämligen rent kisel. Belägges
p-respektive /i-skiktet sedan med en ledande hinna
(ledare A och B), så erhåller man en
transmissionsledning med inbyggda dioder.
En UHF-vandringsvågsförstärkare med fyra
halvledardioder1"’31 men av annars okänd konstruktion
lär ha givit 10 dB förstärkning och 3,5 dB brus
mellan 100 MHz och 400 MHz vid en pumpfrekvens av
900 MHz och en pumpeffekt av 10 mW.
Elektroniska förstärkare av kavitetstyp
I dessa förstärkare passerar en elektronstråle
genom en hålrumsresonator och introducerar där en
Fig. 7. Förslag till transmissionsledning med inbyggda
halvledardioder.
Proposal for a transmission line with built-in semi
conductor diodes.
1 148 ELTEKN I K 1958
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
