Диссертация (1104762), страница 20
Текст из файла (страница 20)
— 2006. — pp. 1–6.doi:10.1109/MILCOM.2006.302479.[70] Brock D., Mukhanov O., Rosa J. Superconductor digital RF development for software radio // Communications Magazine, IEEE. — 2001. — Vol. 39, no. 2. —pp. 174–179. doi:10.1109/35.900649.[71] Wong J., Dunnegan R., Gupta D. et al. High Performance, All Digital RF Receiver Tested at 7.5 GigaHertz // Military Communications Conference, 2007. MILCOM 2007. IEEE. — 2007. — pp. 1–5.doi:10.1109/MILCOM.2007.4455052.[72] Kornev V., Soloviev I., Klenov N., Mukhanov O.
Design and ExperimentalEvaluation of SQIF Arrays With Linear Voltage Response // IEEE Transactions Applied Superconductivity. — 2011. — Vol. 21, no. 3. — p. 394–398.doi:10.1109/TASC.2010.2095451.[73] Kornev V. K., Soloviev I. I., Klenov N. V., Mukhanov O. A. Bi-SQUID: a novellinearization method for dc SQUID voltage response // Superconductor Science109and Technology. — 2009. — Vol. 22, no. 11. — p. 114011.
doi:10.1088/09532048/22/11/114011.[74] Kornev V. K., Soloviev I. I., Klenov N. V., Sharafiev A. V., Mukhanov O. A.Linear Bi-SQUID Arrays for Electrically Small Antennas // IEEE Transactionson Applied Superconductivity. — 2011. — Vol. 21, no. 3. — pp. 713–716.doi:10.1109/TASC.2010.2091711.[75] Шарафиев А.В. Многоэлементные джозефсоновские структуры для реализации высоколинейных широкополосных устройств : Дис. … канд. физ.мат. наук. — МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва, 2013.
— С. 110.[76] Oppenländer J., Häussler C., Schopohl N. Non-Φ0 -periodic macroscopic quantum interference in one-dimensional parallel Josephson junction arrays withunconventional grating structure // Physical Review B. — 2000. — Vol. 63,no. 2. — p. 024511. doi:10.1103/PhysRevB.63.024511.[77] Häussler C., Oppenländer J., Schopohl N. Nonperiodic flux to voltage conversion of series arrays of dc superconducting quantum interference devices //Journal of Applied Physics.
— 2001. — Vol. 89, no. 3. — pp. 1875–1879.doi:10.1063/1.1334374.[78] IEEE Standard for Terminology and Test Methods for Analog-to-Digital Converters // IEEE Std 1241-2010 (Revision of IEEE Std 1241-2000). — 2011. —pp. 1–139. doi:10.1109/IEEESTD.2011.5692956.[79] Kornev V., Soloviev I., Klenov N., Mukhanov O. High linearity Josephsonjunction array structures // Physica C: Superconductivity. — 2008. — Vol. 468,no. 7–10. — pp.
813 – 816. doi:10.1016/j.physc.2007.11.077.[80] Polonsky S. V., Semenov V. K., Shevchenko P. N. PSCAN: personal superconductor circuit analyser // Superconductor Science and Technology. — 1991. —Vol. 4, no. 11. — p. 667. doi:10.1088/0953-2048/4/11/031.[81] Корнев В.К.
Введение в работу с программным пакетом PSCAN в практикуме по сверхпроводниковой электронике. — М. : Изд-во Моск. ун-та, 2012.110[82] IEEE Standard for Definitions of Terms for Antennas // IEEE Std145-2013 (Revision of IEEE Std 145-1993). —2014. —pp. 1–50.doi:10.1109/IEEESTD.2014.6758443.[83] Wheeler H.
Fundamental Limitations of Small Antennas // Proceedings of the IRE. — 1947. — Vol. 35, no. 12. — pp. 1479–1484.doi:10.1109/JRPROC.1947.226199.[84] Hansen R., Collin R. Small Antenna Handbook. — Wiley, 2011. — P. 360. —ISBN: 978-1-118-10685-3.[85] Hansen R. Electrically Small, Superdirective, and Superconducting Antennas.
—Wiley, 2006. — P. 168. — ISBN: 978-0-470-04103-1.[86] Balanis C. Antenna Theory: Analysis and Design. — 3rd Edition edition. — Wiley, 2005. — P. 1136. — ISBN: 978-0471-66782-X.[87] Chu L. J. Physical Limitations of Omni-Directional Antennas // Journalof Applied Physics.
— 1948. — Vol. 19, no. 12. — pp. 1163–1175.doi:10.1063/1.1715038.[88] McLean J. A re-examination of the fundamental limits on the radiation Q of electrically small antennas // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. —1996. — Vol. 44, no. 5. — pp. 672–676. doi:10.1109/8.496253.[89] Siwiak K., Bahreini Y. Radiowave Propagation and Antennas for Personal Communications. — 3rd edition.
— Norwood, MA, USA : Ahrtech House, 2007. —ISBN: 978-1-59693-073-5.[90] Aberle J., Loepsinger-Romak R. Antennas with Non-Foster MatchingNetworks. Synthesis Lectures on Antennas and Propagation Series. —Morgan & Claypool Publishers, 2007. —ISBN: 978-1-598-29102-5.doi:10.2200/S00050ED1V01Y200609ANT002.[91] Sussman-Fort S. E. Matching network design using non-Foster impedances //International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering. —2006.
— Vol. 16, no. 2. — pp. 135–142. doi:10.1002/mmce.20118.111[92] Kaya A., Yuksel E. Investigation of a Compensated Rectangular Microstrip Antenna With Negative Capacitor and Negative Inductor for Bandwidth Enhancement // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. — 2007. — Vol.
55,no. 5. — pp. 1275–1282. doi:10.1109/TAP.2007.895618.[93] Luine J., Abelson L., Brundrett D. et al. Application of a DC SQUID array amplifier to an electrically small active antenna // IEEE Transactions onApplied Superconductivity. — 1999. — Vol. 9, no. 2. — pp. 4141–4144.doi:10.1109/77.783937.[94] Oppenländer J., Häussler C., Schopohl N., Friesch A., Tomes J. Superconductingquantum antenna. — 2008.
— May 6. — US Patent 7,369,093.[95] Kornev V., Soloviev I., Sharafiev A., Klenov N., Mukhanov O. Active Electrically Small Antenna Based on Superconducting Quantum Array // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. — 2013. — Vol. 23, no. 3. — p. 1800405.doi:10.1109/TASC.2012.2232691.[96] Kornev V.
K., Arzumanov A. V. Numerical Simulation of Josephson-JunctionSystem Dynamics in the Presence of Thermal Noise // Inst. Physics Conf. Ser. —1997. — no. 158. — pp. 627–630.[97] Stutzman W. L., Thiele G. A. Antenna theory and design. — 2nd ed. edition. —New-York : John Wiley & Sons, Inc, 1998. — P. 648. — ISBN: 978-0-47102590-0.[98] HYPRES Design Rules, HYPRES. — 2013.
—hypres.com/foundry/niobium-process/.URL: http://www.[99] Zinoviev D. Y., Polyakov Y. A. Octopux: an advanced automated setup for testingsuperconductor circuits // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. —1997. — Vol. 7, no. 2. — pp. 3240–3243. doi:10.1109/77.622039.[100] Грэм П. ANSI Common Lisp.
— СПб. : Символ-Плюс, 2012. — С. 448. —ISBN: 978-5-93286-206-3.[101] ГОСТ 20935-91. Криоэлектроника. Термины и определения. [Текст]. Межгосударственный стандарт. — М. : Стандартинформ, 2005. — С. 7.112[102] Wolfram S. An Elementary Introduction to the Wolfram Language. — WolframMedia, Inc., 2015. — ISBN: 978-1-944183-00-4.[103] van Duzer T., Turner C. W.
Principles of Superconductive Devices and Circuits. — 2 ed. edition. — Upper Saddle River, NJ, USA : Prentice Hall, 1999.[104] Davidson D. Computational Electromagnetics for RF and Microwave Engineering. — 2nd ed. edition. — Cambridge University Press, 2011.
— ISBN: 978-0521-51891-8.[105] Introduction to COMSOL Multiphysics, COMSOL. — 2015. —http://cdn.comsol.com/documentation/5.1.0.145/IntroductionToCOMSOLMultiphysics.pdf.URL:113Приложение АЧисленные методы анализа линейностиДля анализа влияния нагрузки на характеристики сверхпроводящих квантовых решеток (СКР) и активных электрически малых антенн (ЭМА) на их основе,было проведено детальное исследование линейности характеристик квантовыхячеек, используя численные методы анализа. В силу того, что квантовые ячейкисверхпроводящей квантовой решетки (СКР) независимы друг от друга и идентичны (с точностью до небольшого технологического разброса), линейность преобразования такой решеткой потока магнитной компоненты электромагнитногосигнала в выходное напряжение определяется линейностью отклика напряженияиспользуемых квантовых ячеек.Для расчета линейности отклика ячейки был выбран однотоновый метод анализа, хорошо отвечающий широкополосным системам, у которых частотная полоса начинается от достаточно низких частот.
В процессе выполнения численного анализа линейности были использованы два разных способа вычисления этойхарактеристики. Вначале был использован более простой и более наглядный подход, после чего окончательное исследование было выполнено с использованиемвторого способа, который требовал наибольшего объема вычислений, но в то жевремя позволял наиболее точно проанализировать области наивысшей линейности.А.1. Аппроксимационный подходПервый (аппроксимационный) подход, используемый в работе, основываетсяна аппроксимации боковой стороны основного пика параллельной цепочки (плечадифференциальной ячейки) полиномом шестой степени.
Получив аппроксимационный полином, можно определить коэффициенты разложения и соответственнозначение линейности для различных значений магнитного потока смещения δΦ.Данный подход может давать значительную погрешность при оценке линейностив случае выходных сигналов большой амплитуды в силу неточности используемой аппроксимации для всего отклика напряжения параллельной цепочки.Запишем полиномиальное выражение для боковых сторон пика отклика плечадифференциальной ячейки с точностью до степеней 6-го порядка в виде суммы114трех парабол:VR,L (Φ) = C0 − k · (|Φ| − Φ⋆ )2 + a4 · (|Φ| − Φ4 )4 + a6 · (|Φ| − Φ6 )6 ,(А.3)Коэффициенты C0 , k, a4 , a6 и вершины Φ⋆ , Φ4 , Φ6 находятся численно методомнаименьших квадратов при нахождении областей наилучшей параболической аппроксимации. Если в выражение для отклика дифференциальной ячейкиV (Φ) = VR (Φ + δΦ) − VL (Φ − δΦ)(А.4)подставить входной гармонический сигнал в виде Φ = A sin(ωt), получаем выражения для амплитуды основного тона выходного сигнала, выраженные черезнайденные коэффициенты и вершины:[]35⋆B1 = 4 k (Φ − δΦ) − 2a4 (Φ4 − δΦ) − 3a6 (Φ6 − δΦ) · A −][153− 6 (Φ4 − δΦ) + 5a6 (Φ6 − δΦ) · A3 − a6 (Φ6 − δΦ) · A5 ,2(А.5а)и амплитуд B3 , B5 третьей и пятой гармоник выходного сигнала:[]153B3 = 2 (Φ4 − δΦ) + 10a6 (Φ6 − δΦ) · A3 + a6 (Φ6 − δΦ) · A5 ,43B5 = − a6 (Φ6 − δΦ) · A5 .4(А.5б)(А.5в)Согласно однотоновому методу анализа, линейность находится как отношение B1к наибольшей из амплитуд B3 , B5 третьей и пятой гармоник:()B1Lin1 = 20 lg.max {B3 ,B5 }(А.6)А.2.
Спектральный подходВторой (спектральный) подход к анализу линейности отклика квантовойдифференциальной ячейки является наиболее точным. Он основан на непосредственном точном вычислении спектра выходного напряжения дифференциальнойячейки, при задании на вход ячейки гармонического сигнала Φ = A sin (ωt) c частотой ω. Амплитуда сигнала A определяется рассматриваемой амплитудой входного сигнала по магнитному потоку: A = δΦ · A, где δΦ – смещение по магнит-115ному потоку (размах по магнитному потоку), A – используемая часть отклика (впроцентах).Вычисление выходного сигнала можно осуществлять численным моделированием квантовой ячейки, на вход которой подается гармонический сигнал, или путем численного умножения входного гармонического сигнала на предварительнорассчитанный численно отклик напряжения квантовой ячейки V (Φ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
