Preliminary Measurement Results of a 650 GHz Planar Circuit Balanced SIS Mixer
Preliminary Measurement Results of a 650 GHz Planar Circuit Balanced SIS Mixer
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650 GHz 平面电路平衡 SIS 混频器的初步测量结果
DOI：
10.1109/tthz.2012.2235527
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发表时间：
2013
影响因子：
3.2
通讯作者：
Tan B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tan B
我们提出了一个宽带650 GHz的平衡SIS混频器的设计和初步的实验结果，利用两个背靠背单边鳍线锥体。新设计采用完全集成电路元件到15 μm绝缘体上硅（SOI）衬底上，因此大大简化了平衡混频器块的要求。对片上RF正交混合电路和DC/IF模块的独立测试表明，性能与计算预测一致。制作的混频器芯片测试还证明，由于LO噪声与IF输出分离，因此能够成功地在平衡混频模式下工作。对器件灵敏度的初步测试给出了在635 GHz下测得的714 K的最佳双边带（DSB）噪声温度，并且在整个工作频带内保持在类似的水平。高于预期的噪声温度主要是由于在制造过程中结的位置在纵向和横向上发生了显著的偏移，从而导致调谐频率的大幅偏移和功率到结的耦合的退化。
We present the design and preliminary experimental results of a broadband 650 GHz balanced SIS mixer utilizing two back-to-back unilateral finline tapers. The new design employs fully integrated circuit components onto a 15 μm silicon-on-insulator (SOI) substrate, hence greatly simplifying the balanced mixer block requirements. Independent testing of the on-chip RF quadrature hybrid and the DC/IF blocks showed performances consistence with the computational predictions. The fabricated mixer chip tests have also demonstrated successful operation in balanced mixing mode as the LO noise was separated from the IF output. Preliminary tests of the device's sensitivity gave a best double sideband (DSB) noise temperature of 714 K measured at 635 GHz, and remained at a similar level throughout the operating frequency band. The higher than expected noise temperature was mainly caused by a significant shift in the junction position during fabrication, in both the longitudinal and lateral directions, resulting in substantial shift in the tuning frequency and degradation in the coupling of power to the junction.
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