parametrischer Verstärker

parametrischer Verstärker,

 

Reaktạnzverstärker, MAVAR [Abkürzung von englisch mixer amplification by variable reactance], Verstärker mit variablen Reaktanzen (Kapazität, Induktivität), über welche die für die Signalverstärkung erforderliche Leistung phasenrichtig zugeführt wird (Pumpleistung). Weil Reaktanzen im Gegensatz zu Wirkwiderständen keine Rauschquellen sind und daher kein Schrotrauschen zeigen, sind parametrische Verstärker sehr rauscharm; sie zeigen nur thermisches Rauschen, das sehr viel kleiner ist als das Schrotrauschen und das durch Kühlung weiter verringert werden kann. Bei einem Gewinn von etwa 20 dB und einer Bandbreite von etwa 20 MHz haben bei hohen Frequenzen (etwa 0,5 bis 40 GHz) arbeitende parametrische Verstärker Rauschzahlen von etwa 1 bis 3 dB. Durch Kühlung erreicht man Rauschtemperaturen von etwa 15 bis 80 K (mit flüssigem Helium beziehungsweise Stickstoff), die im unteren Bereich mit denen von Masern vergleichbar sind.

 

Als Reaktanzen werden v. a. Kapazitätsdioden verwendet. Für die Pumpfrequenz f_p und die Signalfrequenz f_s gilt dabei die Beziehung f_p ∓ f_s = f_h, wobei f_h eine Hilfsfrequenz ist, für die ein zusätzlicher Resonanzkreis vorgesehen werden muss, auch wenn dessen Leistung nicht genutzt wird; er wird daher als Idlerkreis bezeichnet (englisch idle »untätig«) und die Hilfsfrequenz entsprechend auch als Idlerfrequenz. Je nach Umständen kann die Kapazitätsdiode dabei Leistung bei der Signalfrequenz absorbieren und nur bei der Hilfsfrequenz abgeben (Konverter) oder auch bei der Signalfrequenz abgeben (Geradeausverstärker). Häufig werden Signaleingang, Signalausgang und parametrische Verstärker über einen Zirkulator miteinander verbunden.

 

Parametrische Verstärker werden u. a. verwendet in Hochfrequenzvorverstärkern, besonders in Empfängern für Satellitenrichtfunk, in Radaranlagen sowie in Radioteleskopen.