1950～60年代、UHF/SHFにおける極低雑音増幅の最高峰はパラメトリックアンプで、NF1dBレベルの実力を持っていました。電波天文や軍事用レーダーに限らず、アマチュアの月面反射通信も草創期にはパラメアンプを使ったのです。前々から一度はトライしたいと思っていましたが、かつてHF帯で実験した人がいる（※）ことを知り、その記事を参考に50MHzアンプを試してみました。
パラメトリックアンプの原理は、高い周波数の交流エネルギーを負性コンダクタンスによって目的周波数の信号エネルギーに変換するもので、増幅素子を持たないから直流電源が要らない代わりに、RFのポンピング信号を必要とします。手始めにグリッドディップメータを信号源とし、あたり付けの実験をしてみたところ、運良く10dB以上のゲインが得られたので、次にSGを使ってやってみました。試行錯誤の結果は以下の通りです。パラメトリックアンプの増幅動作を実際に経験できて、今回は勉強になりました。
(1)バリキャップを選ぶ。古い時代のガラス封止品（SD111、1S1658）ではうまく動作せず、比較的最近のUHFチューナ用のもの(1T33)でようやく増幅してくれた。
(2)SGからの信号電力をダイオードにそのまま注入してもゲイン得られず。ポンプ周波数に同調したQの高いタンク回路を介して注入したらFBに動作した。
(3)使うダイオードや印加するバイアス電圧によって、ポンピング周波数もそのレベルも最適値は大きく変化する。周波数は121～132MHzの範囲、注入レベル+4～+10dBmの間で調整した。注入レベルが足りないとゲインが取れず、過度だと発振する。
(4)安定した動作のためには入・出力にアイソレータが必要(発振の抑制)。
(5)得られた実用ゲインはゼロバイアスで16～18dB、Vr=1.5Vで20～23dB。この時3dBバンド幅は65kHzと大変狭く、雑音指数は11～13dB。イメージしていた低雑音指数は得られなかった。
（※）CQ誌1963年11月号 JA1GWY、「パラメトリックアンプ実験記」、（7MHzで20dB以上のゲイン）
In the 1950s and 1960s, the pinnacle of ultra-low noise amplification in
UHF/SHF was the parametric amplifier, capable of NF1dB levels. It is inherently
low noise because it does not use vacuum tubes, so there is no shot noise,
and because of all reactance circuitry, there is no resistive thermal noise,
so not only radio astronomy and military radar, but also amateur moon bounce
communication used parametric amplifiers in their pioneer days. I have
been wanting to try one for some time, and when I learned that someone
once experimented with the HF band (*), I used that article as a guide
to try a 50 MHz amplifier. The principle of the parametric amplifier is
to convert high frequency AC energy into signal energy of the target frequency
by means of negative conductance, which requires an RF pumping signal instead
of a DC power supply. For starters, I experimented using a grid dip meter
as the signal source, and was lucky to get more than 10 dB of gain, so
I next tried it with an SSG. The results of my trial and error are as follows.
It was a good learning experience to actually try out the operation of
parametric amplifier.
(1) Select a varicap diode. The old-fashioned glass sealed ones (SD111,
1S1658) did not amplify in any way, and the relatively recent diode for
UHF tuners (1T33) finally worked well.
(2) No gain was obtained by injecting the signal from SG directly into
the diode. Injecting through the LC tank tuned to the pump frequency worked
well.
(3) The optimum values for both pumping frequency and level vary depending
on the diode used and DC bias. The pumping signal was adjusted to an optimum
value between 121 to 132 MHz and an injection level of +4 to +9.5 dBm.
If the injection level is insufficient, the gain will be small, and if
it is excessive, it will oscillate.
(4) Isolators are required on input and output for stable operation (suppression
of oscillation).
(5) The gain obtained was 16 to 18 dB with zero bias, and 20 to 23dB with
Vr= 1.5Volt. The 3dB bandwidth was as narrow as 65kHz at this time, and
noise figure was 11 to 13dB. The low noise performance that had been imagined
was not achieved.
(*) JA CQ Magazine, November 1963, JA1GWY, "Parametric Amplifier Experimental
Notes," (20 dB or more gain at 7 MHz).
