特徴:
- 小型
- 低消費電力
- ブロードバンド
- 低騒音温度
極低温低雑音増幅器(LNA)は、極低温(通常は液体ヘリウム温度、4K以下)で動作しながら、微弱な信号を最小限のノイズで増幅するように設計された特殊な電子デバイスです。これらの増幅器は、量子コンピューティング、電波天文学、超伝導エレクトロニクスなど、信号の完全性と感度が最も重要となるアプリケーションにおいて極めて重要です。極低温で動作することで、LNAは室温の同等の増幅器と比較して大幅に低い雑音指数を実現し、高精度の科学技術システムに不可欠な存在となっています。
1. 超低雑音指数:RF極低温LNAは、数十分の1デシベル(dB)という極めて低い雑音指数を実現しており、これは室温アンプよりも大幅に優れています。これは、極低温における熱雑音の低減によるものです。
2. 高ゲイン: 信号対雑音比 (SNR) を低下させることなく弱い信号を増幅するために、高い信号増幅 (通常 20 ~ 40 dB 以上) を提供します。
3. 広い帯域幅: 設計とアプリケーションに応じて、数 MHz から数 GHz までの広い範囲の周波数をサポートします。
4. 極低温適合性:極低温(例えば4K、1K、あるいはそれ以下)でも確実に動作するように設計されたマイクロ波極低温低雑音増幅器。低温でも電気的および機械的特性を維持する材料と部品を使用して構築されています。
5. 低消費電力: 冷却システムを不安定にする可能性のある極低温環境の加熱を回避するために、消費電力を最小限に抑えるように最適化されています。
6. コンパクトで軽量な設計: スペースと重量が制限されることが多い極低温システムへの統合向けに設計されています。
7. 高い直線性: 高い入力電力レベルでも信号の完全性を維持し、歪みのない正確な増幅を保証します。
1. 量子コンピューティング:超伝導量子プロセッサで使用されるミリ波極低温低雑音増幅器は、量子ビットからの微弱な読み出し信号を増幅し、量子状態の正確な測定を可能にします。希釈冷凍機に統合され、ミリケルビン温度で動作します。
2. 電波天文学: 遠方の天体からの微弱な信号を増幅し、天体観測の感度と解像度を向上させるために、電波望遠鏡の極低温受信機に採用されています。
3. 超伝導エレクトロニクス: 超伝導回路やセンサーで使用されるミリ波極低温低ノイズ増幅器は、低ノイズレベルを維持しながら微弱な信号を増幅し、正確な信号処理と測定を保証します。
4. 低温実験: 超伝導、量子現象、暗黒物質検出などの研究における極低温研究装置に適用され、最小限のノイズで弱い信号を増幅します。
5. 医療用画像: 信号の品質と解像度を高めるために極低温で動作する MRI (磁気共鳴画像) などの高度な画像システムで利用されます。
6. 宇宙および衛星通信:宇宙ベースの機器の極低温冷却システムで使用され、深宇宙からの微弱な信号を増幅し、通信効率とデータ品質を向上させます。
7. 素粒子物理学: 超低ノイズ増幅が重要なニュートリノ検出や暗黒物質探索などの実験用の極低温検出器に採用されています。
クアルウェーブDC から 8GHz までの極低温低ノイズ アンプを供給しており、ノイズ温度は 10K まで低くなります。
部品番号 | 頻度(GHz、最小) | 頻度(GHz、最大) | ノイズ温度 | P1dB(dBm、最小) | 得(dB、最小) | ゲイン平坦性(±dB、標準) | 電圧(VDC) | VSWR(最大) | リードタイム(週) |
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QCLA-10-2000-35-10 | 0.01 | 2 | 10K | -10 | 35 | - | 1~2 | 1.67 | 2~8 |
QCLA-4000-8000-30-07 | 4 | 8 | 7K | -10 | 30 | - | - | - | 2~8 |
QCLA-4000-8000-40-04 | 4 | 8 | 4K | -10 | 40 | - | - | - | 2~8 |