具有连续工作净增益的非互易低噪声声电微波放大器
应用物理
2022-05-10 v2
摘要
六十多年前，有人假设，利用声子与电荷载流子之间声电效应专门设计的声学系统，可通过在声学域实现增益与隔离等非线性及非互易功能，从而革新射频电子系统。尽管经过六十年的研究，仍未制造出能在微波频率下以低功耗和低噪声系数实现大净（端接）增益的声电放大器。本文展示了一种新型三层声电异质结构，实现了首个在吉赫兹频率下具有端接增益的连续工作声电放大器。我们在长500微米的器件中实现了11.25 dB的端接增益，工作于1 GHz，直流功耗为19.6 mW。我们还实现了0.25–3.4 GHz的宽带增益，以及在1 GHz下超过44 dB的非互易传输。我们的声学噪声系数为2.8 dB，是迄今展示的声电放大器最低噪声系数。我们一般性讨论了如何优化这些声电异质结构，并指出应立即能够制造出在更短长度下具有更大增益、同时更低功耗和噪声系数的器件。
引用
@article{arxiv.2203.10608,
title = {Nonreciprocal low-noise acoustoelectric microwave amplifiers with net gain in continuous operation},
author = {Lisa Hackett and Michael Miller and Scott Weatherred and Shawn Arterburn and Matthew Storey and Greg Peake and Daniel Dominguez and Patrick Finnegan and Thomas A. Friedmann and Matt Eichenfield},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10608},
year = {2022}
}