Investigation of planar switches for large format CMB polarization instruments
Investigation of planar switches for large format CMB polarization instruments
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大型 CMB 偏振仪器平面开关的研究
DOI：
10.1117/12.671151
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发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Grimes P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Grimes P
现在正在考虑几种技术用于调制各种B模式仪器中的偏振，包括在焦平面阵列前面旋转准光学半波片，旋转波导半波片和法拉第旋转器。这些技术中的任何一种在成本或性能方面不受严重影响的情况下都是可行的，这一点根本不清楚。一种潜在的更有效的方法是结合平面电路相位开关使用伪相关偏振计。 我们研究了三种不同的器件，用于毫米波开关，SIS隧道结，电容耦合超导纳米带和RF MEMS。SIS隧道结开关通过在两个不同的偏置电压之间切换来操作，而纳米带开关通过将纳米带从超导状态驱动到正常状态来改变谐振电路的阻抗来操作。在每种情况下，RF信号经历两个基本上不同的复阻抗状态，因此可以从一个传输线分支切换到另一个。在MEMS中，这通过平行板电容器系统的一个板的机械移动来实现。虽然RF MEMS已被报道在高微波和低毫米波频率，在这项工作中，我们已经研究了低温MEMS在高毫米波频率（225 GHz）使用超导传输线的操作。 我们提出并比较设计和仿真的相位开关的性能的基础上，所有三种开关技术，以及初步的实验结果为每个开关。最后，我们还提出了相移电路的设计，转换成相位调制的开/关开关。
Several technologies are now being considered for modulating the polarization in various B-mode instruments, including rotating quasioptical half-wave plates in front of the focal plane array, rotating waveguide half-wave plates and Faraday rotators. It is not at all clear that any of these techniques is feasible without heavy penalty in cost or performance. A potentially much more efficient method is to use a pseudo-correlation polarimeter in conjunction with a planar circuit phase switch. We investigate three different devices for use as mm-wave switches, SIS tunnel junctions, capacitively coupled superconducting nanostrips and RF MEMS. The SIS tunnel junction switches operate by switching between two different bias voltages, while the nanostrip switch operates by changing the impedance of a resonant circuit by driving the nanostrip from the superconducting to normal state. In each case the RF signal sees two substantially different complex impedance states, hence could be switched from one transmission line branch to another. In MEMS this is achieved by mechanical movement of one plate of a parallel plate capacitor system. Although RF MEMS have been reported at high microwave and low mm-wave frequencies, in this work we have investigated cryogenic MEMS for operation at high mm-wave frequencies (225 GHz) using superconducting transmission lines. We present and compare designs and simulations of the performance of phase switches based on all three switching technologies, as well as preliminary experimental results for each of the switches. Finally we also present designs of phase shift circuits that translates the on/off switching into phase modulation.
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影响因子：
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作者：
N. Werthamer
通讯作者：
N. Werthamer
SuperMix：用于高频电路仿真的灵活软件库，包括 SIS 混频器和超导元件
DOI：
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发表时间：
1999
期刊：
影响因子：
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作者：
J. Ward;F. Rice;G. Chattopadhyay;J. Zmuidzinas
通讯作者：
J. Zmuidzinas
制造用于射频应用的超导 MEM 并联开关
DOI：
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发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
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作者：
Y. Hijazi;D. Hanna;D. Fairweather;Y. Vlasov;G. Larkins
通讯作者：
G. Larkins
Ka 波段 InP MMIC 180 度相位开关
DOI：
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发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
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作者：
D. Kettle;N. Roddis;R. Sloan
通讯作者：
R. Sloan
用于射频应用的超导 MEM 并联开关的设计
DOI：
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发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
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作者：
Y. Hijazi;Y. Vlasov;G. Larkins
通讯作者：
G. Larkins