Большая Советская Энциклопедия (ПА)
Шрифт:
Лит.: Эткин В. С., Гершензон Е. М., Параметрические системы СВЧ на полупроводниковых диодах, М.. 1964; Лопухин В. М., Рошаль А. С., Электроннолучевые параметрические усилители, М., 1968; СВЧ — полупроводниковые приборы и их применение, пер. с англ., М., 1972; Копылова К. Ф., Терпугов Н. В., Параметрические емкостные усилители низких частот, М., 1973; Penfield P., Rafuse R., Varactor applications, Camb. (Mass.), 1962.
В. С. Эткин.
Эквивалентные схемы параметрических усилителей: а — регенеративного; б — «с преобразованием частоты вверх»; uвх — входной сигнал с несущей частотой fc , uн — напряжение «накачки»; uвых1 — выходной сигнал с несущей частотой fc ; uвых2 —
Параметрическое бурение
Параметри'ческое буре'ние, проведение скважин в нефтегазоносных областях с целью получения геолого-геофизических параметров, необходимых для разведки. П. б.— составная часть первой стадии поискового этапа. Выбор места заложения скважин производится по данным региональных геолого-геофизических исследований. Глубина скважин обычно составляет 3—5 км , иногда свыше 7 км . Проходка скважин с отбором керна составляет 10—20% от общей их глубины. По керну определяют физические параметры (отражающие, преломляющие, плотностные, электрические, магнитные, акустические и др. свойства), литологический состав горных пород, уточняют стратиграфические границы и т.д.
В результате П. б. и всех др. региональных исследований выявляются особенности геологического строения земной коры и зоны, благоприятные для скопления нефти, газа и других полезных ископаемых, а также определяются основные направления их поисков. См. также Бурение .
Параметрическое возбуждение и усиление электрических колебаний
Параметри'ческое возбужде'ние и усиле'ние электри'ческих колеба'ний, метод возбуждения и усиления электромагнитных колебаний, в котором усиление мощности происходит за счёт энергии, затрачиваемой на периодическое изменение величины реактивного параметра (индуктивности L или ёмкости С ) колебательной системы. На возможность использования параметрических явлений для усиления и генерации электрических колебаний впервые указали Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папалекси , однако практическое применение параметрический метод нашёл лишь в 50-е гг. 20 в., когда были созданы параметрические полупроводниковые диоды с управляемой ёмкостью и разработаны малошумящие параметрические усилители СВЧ.
Рассмотрим принцип параметрического усиления и генерации на примере простейшей системы — колебательного контура , состоящего из постоянных сопротивления R, индуктивности L и ёмкости С , которая периодически изменяется во времени (рис. 1 ). При резонансе (
q = q sinwct = CQE sinwct. (1)
Здесь E — амплитуда сигнала,
W = (q2 /2C ) = (q2 /4C ) (1-cos 2wct ). (2)
Из (2) видно, что W изменяется с частотой, равной удвоенной частоте сигнала. Если в момент, когда q = q,
DW = -W DC/C . (3)
Отсюда следует, что результирующее увеличение энергии в контуре при периодическом изменении С максимально, если уменьшать ёмкость в моменты, когда q максимально, а возвращать величину емкости к исходному значению при q = 0. Это означает, что если изменять С с частотой wн = 2wс и с определённой фазой (рис. 2 ), то устройство, изменяющее С , как бы «накачивает энергию» в контур дважды за период колебаний. Если, наоборот, увеличивать С в моменты минимальных значений q, то колебания в контуре будут ослабляться. В более общем виде условие эффективной накачки имеет вид: wн = 2wс/n, где n = 1, 2, 3,... и т.д. При n = 1 С изменяется каждые четверть периода сигнала (Тс /4), при бо'льших n— через время, равное nTc/ 2.
Простейший одноконтурный параметрический усилитель обычно представляет собой колебательную систему, где ёмкость С изменяется в результате воздействия гармонического напряжения от генератора накачки на полупроводниковый параметрический диод, ёмкость которого зависит от величины приложенного к нему напряжения. Конструктивно параметрический усилитель СВЧ представляет собой «волноводный крест» (рис. 3 ); по одному из волноводов (см. Радиоволновод ) распространяется. усиливаемый сигнал, по другому — сигнал накачки. В пересечении волноводов помещается параметрический диод. Коэффициент усиления по мощности приближённо равен:
где m = (Смакс — Смин )/(Смакс + Смин ) называется глубиной изменения ёмкости. При (m/ 2) Q ® 1 коэффициент усиления неограниченно растет, при (m /2) Q ³ 1 система превращается в параметрический генератор (см. Параметрическое возбуждение колебаний ). Основной недостаток одноконтурного параметрического усилителя — зависимость Кус от соотношения между фазами усиливаемого сигнала и сигнала накачки.
Этого недостатка нет у параметрических усилителей, содержащих два контура и больше (рис. 4 ). В двухконтурном параметрическом усилителе частота и фаза колебаний во втором («холостом») контуре автоматически устанавливаются так, чтобы удовлетворить условиям эффективной накачки энергии. Если холостой контур настроен на частоту (w2 = wн — wс , то энергия накачки расходуется на усиление колебаний в обоих контурах. В этом случае K ~