太赫茲超導(dǎo)隧道結(jié)混頻器中頻特性研究.pdf

1、太赫茲(THz)在基礎(chǔ)和應(yīng)用科學(xué)技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景，是天文學(xué)和大氣研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。在現(xiàn)代高靈敏度太赫茲系統(tǒng)中，關(guān)鍵的模塊是低溫超導(dǎo)混頻器。有前途的其中之一是超導(dǎo)體-絕緣體-超導(dǎo)體(SIS)混頻器，它的靈敏度已經(jīng)達(dá)到了接近量子限制。高靈敏度超導(dǎo)SIS接收器正在發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用在射電天文學(xué)的研究。超導(dǎo)射頻接收機(jī)前端系統(tǒng)是最為關(guān)鍵的一部分，它處在眾多分系統(tǒng)的最前端，其性能的好壞對(duì)后端信號(hào)的處理以及接收機(jī)整體噪聲性能有著至關(guān)重要的

2、影響，所以追求前端系統(tǒng)的各個(gè)組成器件良好的性能是必不可少的，在低溫環(huán)境下，連接在混頻器、Bias-T和低溫低噪聲放大器之間的同軸電纜直接影響了超導(dǎo)混頻器的性能，從而使得設(shè)計(jì)出同時(shí)擁有良好熱隔離和電特性的同軸電纜顯得格外重要。Bias-T是給有源器件（低溫低噪聲放大器，超導(dǎo) SIS混頻器），通過(guò)射頻通路提供直流電壓，并且有效抑制射頻信號(hào)泄漏的一種裝置。它的作用主要是提供直流偏置和中頻輸出通路，兩者之間需要有良好的信號(hào)隔離。低噪聲放大器的工

3、作環(huán)境溫度是4K，工作在制冷杜瓦內(nèi)，因此必須對(duì)給低噪聲放大器提供偏置的Bias-T進(jìn)行低溫特性研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析了三通道矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的硬件結(jié)構(gòu)圖和特性后，根據(jù)12項(xiàng)誤差模型和8項(xiàng)誤差模型，分別介紹了傳統(tǒng)SOLT校準(zhǔn)方法和TRL校準(zhǔn)方法。不僅對(duì)兩種方法所適應(yīng)的硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的分析，同時(shí)對(duì)于兩種校準(zhǔn)方法做了明確的公式推導(dǎo)。⑵采用TRL校準(zhǔn)方法，利用Thru-Line方法測(cè)試了常溫和低溫下不同材料的同軸電纜的