Kryogene niedrig Rauschverstärker HF Mikrowellenmillimeter Welle mm Welle

Kryogene niedrig Rauschverstärker HF Mikrowellenmillimeter Welle mm Welle

Merkmale:

Kleine Größe
Niedriger Stromverbrauch
Breite Band
Niedrige Rauschtemperatur

Anwendungen:

Drahtlos
Sender
Labortest
Quantencomputer

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Kryogene Verstärker mit niedrigem Rausch

Kryogene niedrig Geräuschverstärker (LNAs) sind spezialisierte elektronische Geräte, die schwache Signale mit minimalem zugesetztem Rauschen verstärken, während bei extrem niedrigen Temperaturen (typischerweise flüssige Heliumtemperaturen 4K oder unter) betrieben werden. Diese Verstärker sind in Anwendungen von entscheidender Bedeutung, bei denen die Signalintegrität und -sensitivität von größter Bedeutung sind, wie Quantencomputing, Funkastronomie und supraleitende Elektronik. Durch den Betrieb bei kryogenen Temperaturen erzielen LNAs im Vergleich zu ihren Gegenstücken mit Raumtemperatur signifikant niedrigere Rauschfiguren, was sie bei hochpräzisen wissenschaftlichen und technologischen Systemen unverzichtbar macht.

Merkmale:

1. Ultra-Low-Rausch-Figur: Kryogene LNAs erreichen Geräuschfiguren von so niedrig wie ein paar Zehntel Dezibel (DB), was signifikant besser ist als Raumtemperaturverstärker. Dies ist auf die Verringerung des thermischen Rauschens bei kryogenen Temperaturen zurückzuführen.
2. hoher Verstärkung: Liefert eine hohe Signalverstärkung (typischerweise 20-40 dB oder mehr), um schwache Signale zu steigern, ohne das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) abzubauen.
3. Breite Bandbreite: Unterstützt je nach Design und Anwendung eine breite Palette von Frequenzen von einigen MHz bis zu mehreren GHz.
4. Kryogene Kompatibilität: Ausgelegt, um bei kryogenen Temperaturen zuverlässig zu arbeiten (z. B. 4K, 1k oder sogar niedriger). Konstruiert mit Materialien und Komponenten, die ihre elektrischen und mechanischen Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen aufrechterhalten.
5. Niedriger Stromverbrauch: optimiert für minimale Stromversorgung, um das Erhitzen der kryogenen Umgebung zu vermeiden, was das Kühlsystem destabilisieren könnte.
6. Kompaktes und leichtes Design: zur Integration in kryogene Systeme konstruiert, wobei das Raum und das Gewicht häufig begrenzt ist.
7. Hohe Linearität: Halten Sie die Signalintegrität auch bei hohen Eingangsleistungsniveaus auf, um die Accurateamplifikation ohne Verzerrung zu gewährleisten.

Anwendungen:

1. Quantum Computing: Verwendet in supraleitenden Quantenprozessoren, um schwache Auslesesignale aus Qubits zu verstärken und eine genaue Messung der Quantenzustände zu ermöglichen. In die Verdünnung integriert, um bei Millikelvin -Temperaturen zu operieren.
2. Funkastronomie: Eingesetzt in kryogenen Empfängern von Radioteleskopen zur Verstärkung schwacher Signale von bedeutungsfähigen himmlischen Objekten, wodurch die Empfindlichkeit und Auflösung astronomischer Beobachtungen verbessert werden.
3.. Superkondonierende Elektronik: Wird in supraleitenden Schaltungen und Sensoren verwendet, um schwache Signale zu verstärken und gleichzeitig niedrige Rauschpegel aufrechtzuerhalten, um eine genaue Signalverarbeitung und -messung sicherzustellen.
4. Niedertemperaturexperimente: In kryogenen Forschungsaufbauten wie Untersuchungen zur Superkonformität, Quantenphänomenen oder Erkennung von dunklen Materie angewendet, um schwache Signale mit dem Minimalrauschen zu verstärken.
5. Medizinische Bildgebung: In fortgeschrittenen Bildgebungssystemen wie MRT (Magnetresonanztomographie) verwendet, die bei kryogenen Temperaturen arbeiten, um die Signalqualität und -auflösung zu verbessern.
6. Raum- und Satellitenkommunikation: Wird in kryogenen Kühlsystemen von raumbasierten Instrumenten verwendet, um schwache Signale aus dem tiefgreifenden Raum zu verstärken und die Kommunikationseffizienz und die Datenqualität zu verbessern.
7. Partikelphysik: In kryogenen Detektoren für Experimente wie Neutrino-Nachweis oder Dark Matery-Suchvorgänge verwendet, bei denen die ultra-niedrige Rauschverstärkung kritisch ist.

Qualwelleliefert kryogene niedrige Rauschverstärker von DC bis 8 GHz, und die Rauschtemperatur kann nur 10 km betragen.