Радиотехника и электроника, 2023, T. 68, № 9, стр. 904-909

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

И. В. Третьяков ab*, А. В. Худченко ac, Р. А. Черный a, С. Ф. Лихачев a

a Астрокосмический центр Физического института им. П.Н. Лебедева РАН
117810 Москва, ул. Профсоюзная, 84/32, Российская Федерация

b Московский педагогический государственный университет
119435 Москва, ул. Малая Пироговская, 1/1, Российская Федерация

c Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
125009 Москва, ул. Моховая, 11, стр.7, Российская Федерация

* E-mail: tretyakov@asc.rssi.ru

Поступила в редакцию 19.05.2023
После доработки 19.05.2023
Принята к публикации 25.05.2023

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.

Список литературы

  1. 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.

  2. Rudakov K.I., Khudchenko A.V., Filippenko L.V. et al. // Appl. Sci. 2021. V. 11. № 21. P. 10087.

  3. Balega Yu.Yu., Baryshev A.M., Bubnov G.M. et al. // Radiophysics and Quantum Electronics. 2020. V. 63. № 7. P.479.

  4. Рудаков К.И., Дмитриев П.Н., Барышев А.М. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 2019. Т. 62. № 7. С. 613.

  5. Pickett H.M., Poynter R.L., Cohen E.A. et al. // J. Quantum Spectroscopy Radiative Transfer. 1998. V. 60. P. 883.

  6. Новиков И.Д., Лихачев С.Ф., Щекинов Ю.А. и др. // Успехи физ. наук. 2021. Т. 191. № 4. С. 404.

  7. Лихачёв С.Ф., Рудницкий А.Г., Андрианов А.С. и др. // Космич. исслед. 2024. № 1. С. 78.

  8. Hesper R., Khudchenko A., Baryshev A.M. // IEEE Trans. 2017. V. TST-7. № 6, P. 686.

  9. 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.

  10. Mena F.P., Baryshev A.M. Design and Simulation of a Waveguide Load for ALMA-band 9. ALMA memo 513, 2005.

  11. Hesper R., Khudchenko A., Baryshev A.M. et al. // Proc. SPIE. 2016. V. 9914. Article No. 9914G.

Дополнительные материалы отсутствуют.