Electromagnetic performance comparisons of 0.85 THz integrated bias-tee SIS mixers with twin-junction and end-loaded tuning schemes
Electromagnetic performance comparisons of 0.85 THz integrated bias-tee SIS mixers with twin-junction and end-loaded tuning schemes
复制标题
具有双结和端载调谐方案的 0.85 THz 集成偏置 T 型 SIS 混频器的电磁性能比较
DOI：
10.1117/12.2628733
复制
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Tan B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tan B
我们比较了两个0.85太赫兹SIS混频器的设计与径向探头天线对准的E-平面的输入全高矩形波导连接到一个钻光滑壁喇叭。两种设计均采用相同的0.5 µ m2混合Nb/AlN/NbN隧道结技术，夹在NbTiN接地层和40 µm石英衬底顶部的铝布线层之间。这两种设计的不同之处在于我们如何调谐出不需要的结电容，以实现宽带性能。第一种设计使用常用的双结调谐方案，而第二种设计利用端部加载方案。我们成功地实现了接近2倍的双边带量子噪声性能的两种方案，但双结设计是不敏感的平面电路元件的制造精度。然而，端部加载设计提供了更好的中频带宽性能，几乎是双结设计的两倍。超宽带中频混频器的需求变得越来越迫切和重要的各种毫米（mm）和亚毫米天文仪器的未来和即将到来的升级，因此，我们得出结论，端部加载的设计是一个更好的解决方案太赫兹外差混频应用。
We compare the design of two 0.85 THz SIS mixers fed with a radial probe antenna aligned to the E-Plane of the input full-height rectangular waveguide connected to a drilled smooth-walled horn. Both designs employ the same 0.5 µm2hybrid Nb/AlN/NbN tunnel junction technology, sandwiched between a NbTiN ground and aluminium wiring layer fabricated on top of a 40 µm quartz substrate. The two designs is differed by how we tune out the unwanted junction capacitance for broadband performance. The first design uses the commonly-used twin-junction tuning scheme; whilst the second design utilises an end-loaded scheme. We successfully achieve close to 2× the double sideband quantum noise performance for both schemes, but the twin-junction design is less sensitive to fabrication accuracy of planar circuit components utilised. However, the end-loaded design offers a much better IF bandwidth performance, almost twice wider than the twin-junction design. The need for an ultra-wide IF bandwidth mixer is becoming more pressing and important for the future and up-coming upgrades of various millimetre (mm) and sub-mm astronomical instruments, hence we conclude that the end-loaded design is a better solution for the THz heterodyne mixing applications.
登录
查看更多内容
飞行模型 HIFI 频段 3 和 4 混音器单元的性能
影响因子：
1.5
作者：
G. de Lange;B. Jackson;M. Jochemsen;W. Laauwen;L. de Jong;M. Kroug;T. Zijlstra;T. M. Klapwijk
通讯作者：
T. M. Klapwijk
亚毫米波天文观测相干探测器技术的发展
DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
B. K. Tan
通讯作者：
B. K. Tan
SIS结电抗完全补偿
影响因子：
2.1
作者：
V. Belitsky;M. Tarasov
通讯作者：
M. Tarasov
ALMA Band 9 接收器：设计、构造、特性描述和第一束光
影响因子：
6.5
作者：
A. Baryshev;R. Hesper;F. Mena;T. Klapwijk;T. V. Kempen;M. Hogerheijde;B. Jackson;J. Adema;G. Gerlofsma;M. Bekema;J. Barkhof;L. D. Haan;M. V. D. Bemt;A. Koops;K. Keizer;C. Pieters;J. Jagt;H. Schaeffer;T. Zijlstra;M. Kroug;C. Lodewijk;K. Wielinga;W. Boland;M. D. Graauw;E. Dishoeck;H. Jager;W. Wild
通讯作者：
W. Wild
隧道结的 LO 功率加热对太赫兹 SIS 混频器性能的影响
影响因子：
3.2
作者：
Traini A
通讯作者：
Traini A