Οι φυσικοί δείχνουν πώς οι συχνότητες μπορούν εύκολα να πολλαπλασιαστούν χωρίς ειδικό κύκλωμα
Η παραμετρική ενίσχυση είναι μια διαδικασία στην οποία το πλάτος ενός σήματος αυξάνεται με τη διαμόρφωση της χωρητικότητας ή της επαγωγής ενός κυκλώματος. Αυτό μπορεί να γίνει με την εφαρμογή ενός δεύτερου σήματος, που ονομάζεται σήμα της αντλίας, στο κύκλωμα. Το σήμα της αντλίας προκαλεί την ποικιλία της χωρητικότητας ή της επαγωγής, γεγονός που με τη σειρά του προκαλεί την αύξηση του εύρους του πρώτου σήματος.
Η ποσότητα ενίσχυσης που μπορεί να επιτευχθεί εξαρτάται από την αντοχή του σήματος της αντλίας. Ωστόσο, εάν το σήμα της αντλίας είναι πολύ ισχυρό, μπορεί να προκαλέσει το κύκλωμα να γίνει ασταθές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διακύμανση της χωρητικότητας ή της επαγωγής μπορεί να προκαλέσει παραμορφωμένη το σήμα.
Στη μελέτη τους, οι φυσικοί του Berkeley έδειξαν ότι είναι δυνατόν να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται συγχρονισμός βρόχου (PLL). Ο συγχρονισμός PLL είναι μια μέθοδος διασφάλισης ότι δύο σήματα έχουν την ίδια συχνότητα και φάση. Χρησιμοποιώντας συγχρονισμό PLL, οι ερευνητές ήταν σε θέση να διατηρήσουν το σήμα της αντλίας και το σήμα εισόδου σε φάση, γεγονός που εμπόδισε το κύκλωμα να γίνει ασταθές.
Οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι η τεχνική τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να πολλαπλασιάσει τις συχνότητες με μεγάλο παράγοντα. Στα πειράματά τους, ήταν σε θέση να πολλαπλασιάσουν τις συχνότητες με συντελεστή 10. Αυτό σημαίνει ότι ένα σήμα με συχνότητα 1 GHz θα μπορούσε να μετατραπεί σε σήμα με συχνότητα 10 GHz.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η τεχνική τους θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να βελτιώσει την απόδοση μιας ευρείας ποικιλίας ηλεκτρονικών συσκευών. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αύξηση της ευαισθησίας των δεκτών κινητού τηλεφώνου, τη βελτίωση της ανάλυσης των τηλεοπτικών εικόνων και την ενίσχυση του φάσματος των συστημάτων ραντάρ.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.
