Физики МГУ создали антенны на основе квантовых сверхпроводящих решёток
Учеными 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.
Современные сверхпроводниковые аналого-цифровые преобразователи (АЦП) имеют характеристики, позволяющие использовать широкополосные системы приема 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 учеными МГУ.
«Наиболее сложными вопросами в процессе построения устройств на основе сверхпроводящих антенн активного типа являются вопросы их конструкционной реализации на основе теоретических расчетов. Созданные сотрудниками нашей кафедры антенны построены на базе сверхпроводящих квантовых решеток, в которых в качестве базовых элементов применяются би-сквиды* 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 приема сигнала.
Полученные результаты позволяют сформулировать принципы построения сверхпроводниковых телекоммуникационных систем, обеспечивающих решение вопросов качественной и надежной связи с удаленными регионами (в том числе Арктики и Антарктики), а также с объектами в космическом пространстве.
Результаты исследования опубликованы в журнале Q2 Physica C: Superconductivity and its Applications.
*Би-сквид – устройство, позволяющее получить высокую линейность преобразования приложенного магнитного сигнала в выходное напряжение.