亚毫米波射电天文用超导SIS接收机的研制(英文)

为了研制亚毫米波射电天文用超导SIS(超导 -绝缘体 -超导 )接收机 ,我们重点开展了如下研究 ,1 )Nb超导SIS结在其能隙频率附近的量子混频特性 ,及其结合高能隙超导薄膜 (NbTiN)和高电导率金属薄膜 (Al)分布结阵在 780 - 950GHz频率区间的量子混频特性 ;2 )亚毫米波超导混频器嵌入阻抗的数值和实验表征 ;3)高电流密度小面积Nb超导SIS结的制备和特性表征 ;4)一个 60 0 - 72 0GHz超导SIS混频器的研制和特性表征。本文详细介绍了相关的数值分析和实验测量结果。     

太赫兹频段氮化铌超导隧道结混频特性研究及天文应用

<正>高灵敏度超导混频技术是推动天体物理前沿领域—太赫兹天文观测研究发展的重要因素之一.目前,已被广泛应用的铌超导隧道结的灵敏度已接近量子极限,但其能隙频率仅为0.7 THz.高于该频率,超导体会吸收光子能量拆散其中Cooper对(能量耗散过程),进而导致探测灵敏度恶化.因此,研究基于更高能隙超导体的太赫兹混频技术具有特别重要的意义.氮化铌超导隧道结的能隙频率是铌的2倍,其制备技术近年来取得很大进展,但较于铌隧道结的优势尚未显现,也未实现天文观测应用.     

3毫米波段谐波混频器

本文介绍了一种应用于3毫米波段固体振荡源锁相系统的谐波混频器,它采用封装GaAs肖特基势垒管作为变频器件,以波导和同轴腔体为主体的非混合集成设计,具有结构简单、较低成本和良好毫米波性能,11次谐波变频损耗小于50dB,射频与本振及中频间隔离度大于40dB。     

关于北斗G2卫星的溯往追终

2022年1月,失效的北斗G2卫星被实践21号卫星从地球静止轨道拖入了坟墓轨道.为了这项捕获任务的安全实施,需要预先确定北斗G2的旋转状态.基于过去10 yr的测光观测数据展示了北斗G2卫星自转的演化过程.根据北斗G2的自转速度和轨道的演化,确认了在过去的10 yr里发生的6次异常事件.据推测, 2012年的小碎片碰撞事件,是随后几年燃油泄漏的导火索. 2017年之后剩余燃油完全释放,再也没有出现转速异常.将2014年太阳能帆板损坏和2016年的解体事件后建立的旋转动力学模型外推1 yr,转轴的标准偏差小于3°,转速标准偏差为0.11°·s^-1,能够有效地满足捕获任务时刻旋转状态的精度要求.     

数字边带分离校准研究

边带分离(Sideband-separating, 2SB)接收可实现上边带(Upper Sideband, USB)和下边带(Lower Sideband, LSB)信号同时观测,观测效率高且上、下两边带不会出现混叠.因此在射电天文观测应用中越来越受到重视.由于全模拟边带分离接收机存在难以克服的幅度和相位误差,导致了边带抑制率较低,影响了系统的性能.数字边带分离接收机可通过数字信号处理方法,有效改善系统边带抑制率.在3–18 GHz频段构建数字边带分离接收机原理实验,并基于边带分离理论和数字校准方法,实现实验系统的边带不平衡度校准,大大改善了系统的边带抑制率.