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Regensburg 1998 – scientific programme

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 16: Anwendungen der HTSL: Hochfrequenz und Elektronik

TT 16.5: Talk

Thursday, March 26, 1998, 11:30–11:45, H 20

Analyse der Rauscheigenschaften von Millimeterwellen-
Mischern auf der Basis von Hoch-T
c-Josephson-Kontakten — •O. Harnack, S. Beuven, M. Darula, and H. Kohlstedt — ISI, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich

Heterodyne Mischerexperimente wurden mit YBa2Cu3O7x-Stufen-und Bikristallkontakten auf MgO-Substraten im Frequenzbereich 78 GHz-119 GHz durchgeführt. Dabei konnten Mischsignale im 11 GHz-Zwischen-
frequenz (ZF)-Band bei Arbeitstemperaturen von bis zu 72 K beobachtet werden. Die benötigte Lokaloszillatorleistung war mit 40 nW relativ gering. Die Charakterisierung des Mischerrauschens wurde bei 94 GHz und mit einer Zwischenfrequenz von 1.4 GHz mit Hilfe von zwei schwarzen Strahlern unterschiedlicher physikalischer Temperatur (Heiß/Kalt-Methode) durchgeführt. Bei einer Arbeitstemperatur von 10 K wurde eine Empfängerrauschtemperatur TR von 4700 K ermittelt. Durch eine skalare Netzwerkanalyse (Reflektionsmessung) konnte die Impedanzfehlanpassung zwischen Mischer und ZF-Verstärker bestimmt werden und die Rauschtemperatur TM des Mischers zu 3400 K ermittel werden. Dieser Wert liegt etwa um den Faktor 10 höher als durch Simulationen, basierend auf dem Resistively Shunded Junction (RSJ)-Modell für den Fall perfekter Impedanzanpassung und ausschließlich thermischen Rauschens, hervorgesagt wird. Die Einflüsse der Impedanzfehlanpassung und des intrinsischen Rauschens von Hoch-Tc-Josephson-Kontakten bei Frequenzen im GHz-Bereich auf die Mischerrauschtemperatur werden diskutiert.

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