パラメトリック増幅は、回路の静電容量またはインダクタンスを調節することにより、信号の振幅が増加するプロセスです。これは、回路にポンプ信号と呼ばれる2番目の信号を適用することで実行できます。ポンプ信号により、容量またはインダクタンスが変化し、最初の信号の振幅が増加します。
達成できる増幅量は、ポンプ信号の強度に依存します。ただし、ポンプ信号が強すぎると、回路が不安定になる可能性があります。これは、静電容量またはインダクタンスの変動により、信号が歪む可能性があるためです。
彼らの研究では、バークレーの物理学者は、位相ロックループ（PLL）同期と呼ばれる手法を使用して、この問題を克服することが可能であることを示しました。 PLL同期は、2つの信号が同じ周波数と位相を確保する方法です。 PLLの同期を使用することにより、研究者はポンプ信号と入力信号を位相に保つことができ、回路が不安定になるのを防ぎました。
研究者はまた、その手法を使用して、周波数に大きな要因を掛けることができることを示しました。彼らの実験では、周波数を10倍に乗算することができました。これは、1 GHzの周波数の信号を10 GHzの周波数の信号に変換できることを意味します。
研究者は、さまざまな電子デバイスのパフォーマンスを向上させるために、その手法を使用できると考えています。たとえば、携帯電話受信機の感度を高め、テレビ画像の解像度を改善し、レーダーシステムの範囲を強化するために使用できます。
この研究は、Nature Communications誌に掲載されました。
