太赫茲超導隧道結混頻器中頻特性研究.pdf

1、太赫茲(THz)在基礎和應用科學技術具有廣闊的發(fā)展前景，是天文學和大氣研究的一個重要領域。在現(xiàn)代高靈敏度太赫茲系統(tǒng)中，關鍵的模塊是低溫超導混頻器。有前途的其中之一是超導體-絕緣體-超導體(SIS)混頻器，它的靈敏度已經(jīng)達到了接近量子限制。高靈敏度超導SIS接收器正在發(fā)揮著越來越重要的作用在射電天文學的研究。超導射頻接收機前端系統(tǒng)是最為關鍵的一部分，它處在眾多分系統(tǒng)的最前端，其性能的好壞對后端信號的處理以及接收機整體噪聲性能有著至關重要的

2、影響，所以追求前端系統(tǒng)的各個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混頻器的性能，從而使得設計出同時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 SIS混頻器），通過射頻通路提供直流電壓，并且有效抑制射頻信號泄漏的一種裝置。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，因此必須對給低噪聲放大器提供偏置的Bias-T進行低溫特性研究。
　　本研究主要內容包括：⑴分析了三通道矢量網(wǎng)絡分析儀的硬件結構圖和特性后，根據(jù)12項誤差模型和8項誤差模型，分別介紹了傳統(tǒng)SOLT校準方法和TRL校準方法。不僅對兩種方法所適應的硬件拓撲結構進行具體的分析，同時對于兩種校準方法做了明確的公式推導。⑵采用TRL校準方法，利用Thru-Line方法測試了常溫和低溫下不同材料的同軸電纜的