Повышение флуктуационной чувствительности радиометров оптимизацией режимов работы переходов Джозефсона и способов приема СВЧ излучения

• Автор: Наумов, Анатолий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.12.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 427 с. : ил

Список основных обозначений
1С - критический ток перехода
Ф - разность фаз волновых функций
со 3 - частота сигнала
со0 - частота джозефсоновской
генерации
Юр - плазменная частота Ян - сопротивление перехода в нормальном состоянии ГС - дифференциальное сопротивление
Ус - характерное напряжение на переходе
С2 - относительная частота
Г - относительная интенсивность

г| - вольтваттная чувствительность.
Р - мощность
1МЕР - мощность, эквивалентная шуму
8Т - флуктуационная чувствительность
АV - изменение напряжения сигнала на выходе детектора У8 - напряжение, соответствующее частоте сигнала
V - частота столкновения электронов с нейтральными частицами
б - частота
(в - верхняя граница частотного диапазона
4 - нижняя граница частотного диапазона
Т - термодинамическая температура Тш - шумовая температура Тс - критическая температура Та - антенная температура Тэ - температура эквивалента антенны
Тф - температура фона Дб - входная полоса частот ДБ - полоса пропускания низкочастотного фильтра АР - динамический диапазон А - ослабление мощности в дБ X - длина электромагнитной волны © - угол диаграммы направленности Б - фокусное расстояние К - активное сопротивление, радиус Б у - спектральная плотность напряжения
у - параметр флуктуаций токовых шумов
(3 - параметр Макамбера-Стюарта Ь - постоянная Планка

к - постоянная Больцмана Л - длина волны водной поверхности СТК - сверхпроводящий точечный контакт
ДП - переход Джозефсона
ТДП - торцевой джозефсоновский
переход
УС-радиометр - радиометр с управляющим сигналом
СКВ ИД ПТ - сверхпроводящий квантовый интерферометр постоянного тока ОДС - отрицательное дифференциальное сопротивление КРД - криогенный радиометрический датчик
ВТСП - высокотемпературный сверхпроводник

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи
1.1. Радиотепловое излучение водной поверхности
1.2. Радиотепловое излучение низкотемпературной плазмы
1.3. Схемы построения радиометров. Криогенные
приемные устройства СВЧ диапазона
1.4. Особенности многоканальных криогенных радиометров
СВЧ диапазона
1.5. Элементы теории слабой сверхпроводимости. Эффект Джозефсона
1.6. Свойства вольтамперных характеристик джозефсоновских переходов
1.7. Джозефсоновский переход как детектор электромагнитного излучения
1.8. Виды джозефсоновских переходов
1.9. Джозефсоновские структуры из высокотемпературных сверхпроводников
Заключение и постановка задачи
Глава 2. Особенности джозефсоновских структур на основе низкотемпературных сверхпроводников Введение
2.1. Точечные контакты на основе ниобия
2.2. Интегральные джозефсоновские переходы на основе мягких сверхпроводников
2.2.1. Технология изготовления
2.2.2. Контроль и испытание структур
2.3. Торцевые джозефсоновские переходы

источнику, так и для одного источника на разных участках спектрального диапазона.
Для различных задач исследования можно указать три случая, когда требования к полосе пропускания приемного устройства существенно различаются:
• При исследовании радиоизлучения объектов с линейчатым спектром. Ширина спектральных линий и их положение на оси частот могут варьироваться в широких пределах. В связи с этим необходимое разрешение по частоте может изменяться в пределах (10-7 - 10'3)Д для уже известных линий.
• При изучении отдельных участков непрерывного спектра излучения, а также их структуры, при координатных измерениях, исследованиях характеристик поляризации целесообразно применять приемники с полосами (0,1 - 0,2)-{.
• Для исследования крупномасштабного хода спектра и для целей обнаружения источников, когда требуется максимально возможная чувствительность, можно использовать предельные технические возможности (0,3 - 1,0)-£ [86].
По отношению к спектральному составу регистрируемого излучения приемные устройства можно разделить на приемники квазимоно-хроматического излучения и приемники шумоподобных сигналов -радиометры. Радиометром называется приемное устройство, предназначенное для измерения мощности шумового радиоизлучения в некоторой заданной полосе частот № [86]. Радиометр включает в себя широкополосный приемник и вспомогательные устройства, которые позволяют отделить принимаемый шумовой сигнал от собственных шумов приемника.