Cозданы антенны на основе квантовых сверхпроводящих решёток
05.04.2024
Сотрудниками кафедры атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники физического факультета МГУ разработаны антенны на основе квантовых сверхпроводящих решёток, применение которых в новейших приемных системах позволяет реализовывать режим прямой оцифровки широкополосных высокочастотных сигналов с последующей обработкой различных видов информационного контента с помощью цифровой фильтрации. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале Q2 Physica C: Superconductivity and its Applications.
Современные сверхпроводниковые аналого-цифровые преобразователи (АЦП) имеют характеристики, позволяющие использовать широкополосные системы приёма с прямой оцифровкой сигнала и последующим цифровым выделением поддиапазонов. Для полноценного внедрения таких широкополосных систем необходимо спроектировать и построить входной антенный тракт, не ухудшающий интегральные характеристики всего устройства. Именно такая задача по применению сверхпроводящих антенн активного типа решалась учёными МГУ.
«Наиболее сложными вопросами в процессе построения устройств на основе сверхпроводящих антенн активного типа являются вопросы их конструкционной реализации на основе теоретических расчётов. Созданные сотрудниками нашей кафедры антенны построены на базе сверхпроводящих квантовых решеток, в которых в качестве базовых элементов применяются би-сквиды (прим. ред: би-сквид — устройство, позволяющее получить высокую линейность преобразования приложенного магнитного сигнала в выходное напряжение) и дифференциальные квантовые ячейки, которые были разработаны нами на предыдущих этапах работ», — рассказал доцент кафедры атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники физического факультета МГУ Николай Колотинский.
В процессе исследований были получены экспериментальные данные по оценке чувствительности сверхпроводящих антенн активного типа, изучено влияние нагрузки, т. е. подключённых устройств, на характеристики антенн, а также рассчитаны шумовые характеристики. В частности, результаты интересны тем, что атмосферный и другие шумы, а также собственный шум, создаваемый антенной, не оказывают существенного влияния на возможность приёма сигнала.
Полученные результаты позволяют сформулировать принципы построения сверхпроводниковых телекоммуникационных систем, обеспечивающих решение вопросов качественной и надёжной связи с удалёнными регионами (в том числе Арктики и Антарктики), а также с объектами в космическом пространстве.
Источник: МГУ.