Modeling the frequency characteristics of the waveguide structure of a heterodyne receiver with sideband division for the range 211...275 GHz

I. V. Tretyakov; Третьяков И. В.; A. V. Khudchenko; Худченко А. В.; R. A. Cherny; Черный Р. А.; S. F. Likhachev; Лихачев С. Ф.

doi:10.31857/S0033849423090243

Моделирование частотных характеристик волноводной структуры гетеродинного приемника с разделением боковых полос для диапазона 211…275 ГГц

Авторы: Третьяков И.В.¹^,2, Худченко А.В.¹^,3, Черный Р.А.¹, Лихачев С.Ф.¹
Учреждения:
1. Астрокосмический центр Физического института им. П.Н. Лебедева РАН
2. Московский педагогический государственный университет
3. Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
Выпуск: Том 68, № 9 (2023)
Страницы: 904-909
Раздел: К 70-ЛЕТИЮ ИРЭ ИМ. В.А. КОТЕЛЬНИКОВА РАН
URL: https://bakhtiniada.ru/0033-8494/article/view/138420
DOI: https://doi.org/10.31857/S0033849423090243
EDN: https://elibrary.ru/RHTEEX
ID: 138420

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Описаны СВЧ-свойства составных частей волноводной структуры гетеродинного приемника диапазона 211…275 ГГц с разделением боковых полос на основе пары туннельных переходов сверхпроводник–изолятор–сверхпроводник (СИС). Исследованы следующие элементы волноводной структуры: гибридный четырехпортовый делитель, направленный ответвитель, Т-образный делитель и волноводный поглотитель. Рассчитаны S параметры для всех элементов. Для гибридного делителя дополнительно приведен фазовый баланс, имеющий отклонения менее 0.4 град, и амплитудный баланс в пределах 1 дБ. Проанализирован ожидаемый уровень качества разделения полос в приемнике с разделением полос при использовании исследованных волноводных элементов, величина его составляет более –25 дБ. Волноводные элементы спроектированы с учетом того, что блок будет изготавливаться методом прецизионного фрезерования; минимальные размеры волноводной структуры ограничиваются диаметром используемой фрезы, в нашем случае выбрано 100 мкм. Все численные расчеты были выполнены методом конечных интервалов в пакете HFSS.

Ключевые слова

heterodyne receiver, superconductor–insulator–superconductor tunnel junctions, precision milling

Список литературы

Kerr A.R., Feldman M.J., Pan S.-K. // Proc. Eighth Int. Symp. on Space Terahertz Technology. Cambridge MA. 25–27 Mar. 1997. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 1997. P. 101.
Rudakov K.I., Khudchenko A.V., Filippenko L.V. et al. // Appl. Sci. 2021. V. 11. № 21. P. 10087.
Balega Yu.Yu., Baryshev A.M., Bubnov G.M. et al. // Radiophysics and Quantum Electronics. 2020. V. 63. № 7. P.479.
Рудаков К.И., Дмитриев П.Н., Барышев А.М. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 2019. Т. 62. № 7. С. 613.
Pickett H.M., Poynter R.L., Cohen E.A. et al. // J. Quantum Spectroscopy Radiative Transfer. 1998. V. 60. P. 883.
Новиков И.Д., Лихачев С.Ф., Щекинов Ю.А. и др. // Успехи физ. наук. 2021. Т. 191. № 4. С. 404.
Лихачёв С.Ф., Рудницкий А.Г., Андрианов А.С. и др. // Космич. исслед. 2024. № 1. С. 78.
Hesper R., Khudchenko A., Baryshev A.M. // IEEE Trans. 2017. V. TST-7. № 6, P. 686.
Kerr A.R., Moseley H., Wollack E. et al. MF-112 and MF-116: Compact Waveguide Loads and fts Measurements at Room Temperature and 5 K. ALMA memo 494, 2004.
Mena F.P., Baryshev A.M. Design and Simulation of a Waveguide Load for ALMA-band 9. ALMA memo 513, 2005.
Hesper R., Khudchenko A., Baryshev A.M. et al. // Proc. SPIE. 2016. V. 9914. Article No. 9914G.