Num novo estudo, físicos da Universidade da Califórnia, Berkeley, demonstraram uma nova maneira de multiplicar frequências sem o uso de circuitos especiais. A técnica, que se baseia no fenômeno da amplificação paramétrica, poderia ser usada para melhorar o desempenho de uma ampla variedade de dispositivos eletrônicos, incluindo telefones celulares, televisores e sistemas de radar.

A amplificação paramétrica é um processo no qual a amplitude de um sinal é aumentada pela modulação da capacitância ou indutância de um circuito. Isso pode ser feito aplicando um segundo sinal, denominado sinal da bomba, ao circuito. O sinal da bomba faz com que a capacitância ou indutância varie, o que por sua vez faz com que a amplitude do primeiro sinal aumente.

A quantidade de amplificação que pode ser alcançada depende da força do sinal da bomba. No entanto, se o sinal da bomba for muito forte, o circuito poderá ficar instável. Isso ocorre porque a variação na capacitância ou indutância pode causar distorção do sinal.

Em seu estudo, os físicos de Berkeley mostraram que é possível superar esse problema usando uma técnica chamada sincronização de loop de bloqueio de fase (PLL). A sincronização PLL é um método para garantir que dois sinais tenham a mesma frequência e fase. Ao usar a sincronização PLL, os pesquisadores conseguiram manter o sinal da bomba e o sinal de entrada em fase, o que evitou que o circuito ficasse instável.

Os pesquisadores também mostraram que sua técnica pode ser usada para multiplicar frequências por um grande fator. Em seus experimentos, eles conseguiram multiplicar as frequências por um fator de 10. Isso significa que um sinal com frequência de 1 GHz poderia ser convertido em um sinal com frequência de 10 GHz.

Os pesquisadores acreditam que sua técnica poderia ser usada para melhorar o desempenho de uma ampla variedade de dispositivos eletrônicos. Por exemplo, poderia ser usado para aumentar a sensibilidade dos receptores de telefones celulares, melhorar a resolução das imagens de televisão e aumentar o alcance dos sistemas de radar.

O estudo foi publicado na revista Nature Communications.