Физики МГУ помогают созданию сверхпроводниковых телекоммуникационных систем

Антенны на основе квантовых сверхпроводящих решеток, которые позволят новым приемным системам работать в режиме прямой оцифровки широкополосных высокочастотных сигналов, обрабатываемых с помощью цифровой фильтрации различных видов информации, разработали специалисты кафедры атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники физфака МГУ, 4 апреля сообщает пресс-служба университета.

Результаты исследования прототипов таких устройств физики МГУ представили в статье «На пути к созданию сверхпроводниковых широкополосных приемников», опубликованной в журнале Q2 Physica C: Superconductivity and its Applications.

Характеристики современных сверхпроводниковых аналого-цифровых преобразователей (АЦП) позволяют использовать их для широкополосных систем приема с прямой оцифровкой сигнала, которые будут далее выполнять цифровое выделение поддиапазонов.

Дело оставалось за созданием входного антенного тракта, который бы не ухудшал характеристики всего устройства. Исследование ученых МГУ и должно было установить возможность использования для построения такого входного устройства сверхпроводящих антенн активного типа.

Доцент кафедры атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники физфака МГУ Николай Колотинский пояснил:

«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 (обеспечивают высокую линейность преобразования приложенного магнитного сигнала в выходное напряжение — прим. ИА Красная Весна) и дифференциальные квантовые ячейки, которые были разработаны нами на предыдущих этапах работ».

Исследователи получили в ходе экспериментов данные по чувствительности сверхпроводящих антенн активного типа различных конструкций; по влиянию нагрузки (подключенных устройств) на характеристики созданных антенн, а также рассчитали их шумовые характеристики.

Полученные результаты исследований показали, что различные шумы, вплоть до собственного шума антенны, не оказывают заметного влияния на возможность приема сигнала.

Основным результатом исследований стала возможность формулировки принципов построения сверхпроводниковых телекоммуникационных систем, способных обеспечить качественную и надежную связь с удаленными регионами, включая Арктику и Антарктику, а также с объектами в космосе.