基于铌(Nb)超导隧道结(STJ)的亚毫米波直接检测器可以达到宽频带响应,高灵敏度,适于组建大规模阵列的要求,满足亚毫米波段射电天文观测等应用领域的需求.本文设计了在650 GHz波段的约10%有效带宽的Nb STJ直接检测器,宽带耦合采用了分布式结阵列的方法,把多个同样尺寸的STJ用一根超导微带线串行连接.12个STJ在平面对数一周期天线的两翼组成2组6结阵列,构成一个检测器.通过对STJ阵列的详细分析,宽带所需要的N个谐振峰的结合需要N个短超导电感的双结通过N-1个长超导电感交替隔开.在液氦温度(4.2 K)下实际测量得到的检测器中心频率为655 GHz,带宽约50 GHz,直接检测的电流响应率约为1A/W.
超导隧道结 亚毫米波 结阵列 直接检测器