Малошумящие низкотемпературные усилители СВЧ диапазона для квантовых измерений

• Автор: Иванов, Борис Игоревич
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Содержание

Обозначения и сокращения

Введение

Г лава 1. Обзор актуального состояния криогенных систем

измерений квантовых объектов

1.1. Криогенные частотно-селективные устройства

1.1.1. Анализ криогенных ФНЧ на основе длинного кабеля витая пара

1.1.2. Анализ криогенных фильтров нижних частот на основе металлических порошков

1.1.3. Анализ криогенных полосно-пропускающих фильтров с широкой полосой заграждения

1.2. Криогенные усилители СВЧ для квантовых измерений

1.2.1. Анализ современных криогенных усилителей СВЧ

1.3. Криогенные усилители СВЧ на основе ПТ СКВИДов
1.3.1. Анализ криогенных усилителей на основе ПТ СКВИДа
1.3.2. Анализ собственных шумов Джозефсонофских контакт
Глава 2. Криогенные фильтры с широкой полосой заграждения для
высокочувствительных измерительных систем
2.1. Частотно-селективные цепи на основе порошков
2.1.1. Система измерения кубита с радиочастотным
резонатором
2.1.2 Экспериментальные характеристики классических фильтрующих структур
2.1.3 Порошковые фильтры
2.2. Широкополосный СВЧ полосно-пропускающий фильтр
2.2.1. Система измерения кубита, связанного с СВЧ
резонатором
2.2.2. Проектирование ППФ с широкой полосой заграждения
2.2.3. Анализ Т- образных линий
2.2.4. Экспериментальные характеристики
2.3. Выводы к главе
Глава 3. Криогенные малошумящие полупроводниковые усилители
3.1. Малошумящий комнатный инструментальный
усилитель
3.1.1. Характеристики операционного усилителя ЕГ.2!
3.1.2. Реализация инструментального усилителя
3.1.3. Экспериментальные характеристики
3.2. Криогенный усилитель на основе гетероструктурного биполярного БЮе транзистора
3.2.1. Модель гетероструктурного биполярного транзистора
3.2.2. Моделирование криогенного усилителя
3.2.3. Исследование высокочастотной стабильности усилителя
3.2.4. Реализация усилителя
3.2.5. Стабильный малошумящий источник питания криогенного усилителя
3.2.6. Экспериментальные характеристики Ку и Ът
3.2.7. Экспериментальные характеристики напряжения шума и шума тока. Шумовая температура
3.3. Выводы к Главе
Глава 4. Криогенный ВЧ усилитель на основе ПТ СКВ ИД
4.1. ПТ СКВИД усилитель
4.1.1. Модель ПТ СКВИД усилителя
4.1.2. Анализ источников шума ПТ СКВИДа

4.1.3. Анализ источников шума усилителя на основе ПТ СКВИД
4.1.4. Схемотехническая реализация усилителя
4.2. Экспериментальные характеристики
4.2.1 Схема измерения
4.3. Заключение
Глава 5. Исследование структуры субмикронных Джозефсоновских контактов А1/А1хОу/А1
5.1. Технология изготовления субмикронных алюминиевых контактов
5.2. Экспериментальные исследования контактов
5.2.1. Система измерения
5.2.2. Система охлаждения
5.2.3. Экспериментальные характеристики
5.3. Микроскопия диэлектрического барьера А1хОу
5.3.1. Экспериментальное оборудование
5.3.2. Микроскопия высокого разрешения барьера А1хОу
5.4. Выводы к Главе
Заключение
Список использованных источников

для обеих характеристик составляет 1,5 дБ. Полоса пропускания при комнатной и криогенной температурах равна 200 МГц. Максимальный уровень внеполосного затухания равен 60 дБ в обоих случаях.
Рис. 2.8. Двумерная эквивалентная схема порошкового фильтра а) из шести звеньев.
0 2 4 6 8 10 12 14
частота (ГГц)
Рис. 2.9. АЧХ, полученная компьютерным моделированием, двумерной эквивалентной схемы порошкового фильтра с малым числом звеньев (кривая 2). Экспериментальная АЧХ порошкового фильтра (кривая 1).