Сверхпроводниковые усилители СВЧ на основе сквидов постоянного тока
К 1995;1996 годам, к началу описанных в настоящей диссертации работ автора, были изучены только основные свойства ВЧ («100 МГц) усилителей на основе двухконтактного сквида. Даже теоретически были исследованы далеко не все возможные режимы работы таких усилителей, экспериментально была показана только возможность их работы в очень узкой полосе на частотах мегагерцового диапазона при очень малых… Читать ещё >
Содержание
- ПРЕДИСЛОВИЕ: П. 1. Объекты исследования
- П. 2. Постановка задачи. Научная значимость 7 и новизна результатов
- П.З. План изложения
- П. 4. Вопросы авторства и публикация 11 полученных результатов
- II. 5. Основные положения, выносимые на 13 защиту
- II. 6. Аннотация
- Глава 1.
- Обзор литературы)
- Сквиды как элементы сверхпроводниковой электроники. Области применения. Физические основы работы сквидов. Принцип 19 квантовой интерференции. Флуктуации и предельная чувствительность
- Усилители на основе сквидов постоянного тока. Особенности тестирования сквид-усилителя. Предельные параметры: шумы, полоса, уровень насыщения
- Постановка задачи исследования
- Глава 2.
- Применение принципов масштабного моделирования в конструировании сквид-усилителя на частоту 4 ГГц. Выбор параметров сквида как отправная
- Глава 3.
- 3. 5. Глава 4. точка моделирования. Таблица параметров. Принцип масштабного моделирования
- Теоретические основы и условия применимости
- Конструкция масштабной модели и ее варианты. Схема СВЧ эксперимента. Оптимизированная модель и ее параметры, пересчитанные к реальному прибору
- Выводы по Главе 2
- Численное моделирование сквид-усилителя. 63 Известные модели сквид-усилителя, обоснование выбора
- Программное обеспечение и численные методы исследования
- Общая эквивалентная схема сквид-усилителя 69 на 4 ГГц и ее особенности. Принцип замещения. Роль выходных фильтров. Результаты численного моделирования
- Усиление, полоса, шумы
- Выводы по Главе 3
- Конструкция сквид-усилителя на частоту
- Концепция однокаскадного и двухкаскадного 84 усилителей с интегрированным источником шума
Особенности конструкции входных и выходных цепей. Вложенная катушка, ее параметры. Конденсаторы, их конструкция и параметры. Выходные фильтры. Технология изготовления. Существующие ограничения (компромиссные решения). Технологическая карта.
Корпусной вариант усилителя ПЧ в стандарте 105 SMA.
Выводы по Главе 4.
Глава 5.
Экспериментальное исследование сквидусилителя
Экспериментальная установка для измерения 111 параметров СКУ. Схема эксперимента. Методика обработки полученных результатов.
Диапазон, усиление, шумы, согласование входа и выхода (в зависимости от параметров сквида и конструкции выходных цепей). Измерение мощности насыщения (в зависимости от параметров сквида). Возможность параметрического преобразования в сквид-усилителе. Сравнение полученных результатов с результатами масштабной модели и численными расчетами (определение параметров). Оценка паразитных параметров.
Выводы по Главе 5.
Глава 6.
Сравнительный анализ сквид-усилителя и полупроводниковых усилителей.
Выводы по Главе 6.
Глава 7. Проблемы и перспективы развития сквидусилителей.
7.1 Проблема эффективного согласования. 148 Предлагаемые решения. Оптимизация входа и выхода. Коэффициент включения по входу. Выходные фильтры.
7.2 Проблема увеличения динамического 158 диапазона. Связь с параметрами сквида (на основе экспериментальных данных). Предлагаемые решения.
7.3 Проблема повышения частоты и 160 коэффициента усиления. Существующие ограничения и предлагаемые решения.
7.4 Широкополосный усилитель для 161 радиоастрономии. Концепция построения, схема, топология.
7.5 Усилитель для средств связи на ВТСП. 167 Предлагаемые решения и ожидаемые параметры.
7.6 Выводы по Главе 7.