Физики МГУ создали антенны на основе квантовых сверхпроводящих решёток

Ученые с кафедры атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники создали антенны на основе квантовых сверхпроводящих решёток. Результаты исследования могут быть использованы для повышения общей производительности сверхпроводящих широкополосных приёмников цифровых радиочастотных сигналов.

Характеристики современных сверхпроводниковых аналого-цифровых преобразователей (АЦП) позволяют использовать широкополосные системы приема с прямой оцифровкой сигнала и последующим цифровым выделением поддиапазонов. Для увеличения общей производительности системы до производительности сверхпроводникового АЦП необходимо, чтобы антенна и усилитель соответствовали характеристикам АЦП.

«Собственно, основное, что мы рассматриваем, это как реализовывать такие антенны. Мы их реализуем на основе сверхпроводящих квантовых решёток, и в качестве элементов этих решёток применяются би-сквиды* и дифференциальные квантовые ячейки — это наши предыдущие разработки», — рассказал доцент кафедры ядерной физики, физики плазмы и микроэлектроники Николай Васильевич Колотинский.

В работе приведены экспериментальные данные по оценке чувствительности таких антенн. Изучено влияние нагрузки, т. е. подключённых устройств, на характеристики антенн, а также рассчитаны шумовые характеристики. Они интересны тем, что атмосферный и галактический шумы и шум, создаваемый антенной, не мешают принимать сигнал.

Сверхпроводящая широкополосная система позволяет вести приём всех сигналов, без настраивания на определённую длину волны, для дальнейшей цифровой обработки. Такая технология может быть успешно применена для связи с удаленными регионами и космическим пространством.

Результаты работы опубликованы в журнале Q2 Physica C: Superconductivity and its Applications. Работа выполнена в рамках гранта РНФ № 19–72–10016.

*Би-сквид – устройство, позволяющее получить высокую линейность преобразования приложенного магнитного сигнала в выходное напряжение.