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超导性的微波应用

[拼音]:chaodaoxing de weibo yingyong

[外文]:application of superconductivity in microwave

利用超导隧道效应制成的检测器、混频器、参量放大器和压控振荡器等可有效地工作于短毫米、亚毫米和远红外波段,具有噪声低、频带宽、响应速率快等优点。超导隧道效应在上述波段的应用已成为开发电磁波资源的有效手段。有关的器件制备、电路设计、工作机理等方面的研究亦已逐渐形成专门领域,常称为超导性的微波应用或超导性的高频应用。常见的检测器采用超导隧道结,并偏置在准粒子隧道效应伏安特性的非线性拐角附近。响应率已接近每输入一个光子即可产生一个电子的量子极限。混频器可分为基波混频、谐波混频和自本振混频等工作方式。在基波混频的方式中,频率为fs的信号与频率为的本振相混产生中频|fs-|。这种工作方式除了噪声低之外,所需本振功率极小(约10-9瓦数量级),还可能提供变频增益。在谐波混频的工作方式中,中频是|fsn|,其中谐波次数n可达几十至几百,尤其适用于频率综合或激光频率计量等方面。在自本振混频的工作方式中,利用超导隧道器件上所加直流偏压产生的高频振荡作为本振并与信号混频。改变直流偏压可以使本振频率在较大的范围内变化。利用这种特性还可制成压控振荡器。每微伏偏压所对应的振荡频率高达484兆赫,故特别适用于远红外波段。利用超导隧道器件呈现参量电感的性质,可以制成三光子或四光子式的参量放大器,提供优良的噪声、增益、带宽特性。上述各种器件已用于微弱信号接收、频率计量、等离子体诊断和基础研究等方面。在较低的频率下,超导器件还可用于功率和衰减的精密测量、高稳定度谐振腔、快速瞬态信号波形的精密测量以及模拟-数字变换器等方面。

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文章名称:《超导性的微波应用》
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