В.И. Есипенко - д.ф.-м.н., профессор, кафедра «Теория цепей и телекоммуникации». НГТУ им. Р.Е. Алексеева (г. Нижний Новгород). E-mail: esipenko@nntu.nnov.ru Г.М. Коробков - к.ф.-м.н., вед. инженер, ОАО «НПП «Салют» (г. Нижний Новгород). E-mail: kor-gen@yandex.ru И.М. Кревский - вед. специалист, ОАО МТС (Москва). E-mail: amkrevsky@gmail.com М.А. Кревский - к.ф.-м.н., начальник отдела, ОАО «НПП «Салют» (г. Нижний Новгород). E-mail: elmnn@elmnn.ru С.А. Павлов - ст. науч. сотрудник, ИФМ РАН (г. Нижний Новгород). E-mail: pavlov@ipmras.ru А.Е. Парафин - к.ф.-м.н., науч. сотрудник, ИФМ РАН, НГУ им. Н.И. Лобачевского (г. Нижний Новгород). E-mail: parafin@ipmras.ru Д.В. Мастеров - к.ф.-м.н., науч. сотрудник, ИФМ РАН (г. Нижний Новгород). E-mail: masterov@ipmras.ru

Представлены результаты измерения фазовых шумов макета СВЧ-генератора с дисковым резонатором на основе пленок вы-сокотемпературного сверхпроводника Y1Ba2Cu3O7-δ в цепи обратной связи. Были использованы следующие параметры: темпе-ратура дискового резонатора - 77 К, остальных элементов схемы генератора - комнатная; несущая частота генератора 7,5 ГГц; минимальный измеренный уровень фазового шума на частоте анализа 10 кГц составил −136 дБ/Гц. Проведены измерения вносимых фазовых шумов двух вариантов малошумящих усилителей, использованных в генераторах. Показано, что во всем диапазоне частот анализа фазовые шумы генератора определяются вносимыми фазовыми шумами усилителя и добротностью резонатора, и что полученные результаты соответствуют классической формуле Лисона. Установлено, что дисковый резонатор на основе пленок YBCO не вносит дополнительных шумов и может рассматриваться как перспективное устройство при создании СВЧ-генераторов с предельно низким уровнем фазового шума. Обсуждена возможность дальнейшего снижения уровня фазового шума за счет повышения добротности ВТСП дискового резонатора и оптимизации конструкции его корпуса.

 

1. Парафин А.Е., Мастеров Д.В., Павлов С.А., Кревский М.А.,Коробков Г.М., Кревский И.М. Макет СВЧ-генератора с низким уровнем фазового шума с ВТСП дисковым резонатором в цепи обратной связи // Письма в ЖТФ. 2013. Т. 39. № 23. С. 63−71.
2. Есипенко В.И., Свешников Б.В., Кревский И.М. Оптимизация фазовых флуктуаций высокостабильных генераторов СВЧ-диапазона // XVIII Междунар. научно-технич. конф. ИСТ 2012. Н.Новгород. 2012. С. 61.
3. Есипенко В.И., Свешников Б.В., Кревский И.М. Экспериментальные исследования фазовых шумов автогенератора на основе резонатора на поверхностных акустических волнах // XVIII Междунар. научно-технич. конф. ИСТ 2012. Н.Новгород. 2012. С. 62.
4. Мастеров Д.В., Павлов С.А., Парафин А.Е. Технология изготовления пассивных устройств ВЧ и СВЧ-диапазонов на основе пленок высокотемпературного сверхпроводника YBaCuO. Параметры тестовых элементов // Известия РАН. Серия Физическая. 2012. Т. 76. № 2. С. 169−171.
5. Zuccaro C., Winter M., Klein N., Urban K. Microwave absorption in single crystals of lanthanum aluminate // Journal of Applied Physics. 1997. V. 82. № 11. P. 5695−5704.
6. Klein N., Schornstein S., Ghosh I.S., Schemion D., M.Winter M., Zuccaro C. High-Q dielectric resonator devices at cryogenic temperatures // IEEE Transactionson Applied Superconductivity. 1999. V. 9. № 2. P. 3573−3576.
7. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств / Под ред. В.И. Вольмана. М.: Радио и связь. 1982. 328 с.
8. Leeson D.B. A simple model of feedback oscillator noises spectrum // Proc. IEEE. 1966. V. 54. № 2. February. P. 329−330.
9. Cutler L.S., Searle C.L., Some aspects of the theory and measurement of frequency fluctuations in frequency standards // Proc. IEEE. 1966. V. 54. № 2. February. P. 136−154.
10. Khanna A.P.S. Microwave Oscillators: The State of the Technology // Microwave Journal. 2006. V. 49. № 4. April. P. 22−44.
11. Cibiel C., Regis M., Llopis O., Kersale Y., Giordano V., Lafontaine H., Plana R., Chaubet M. Ultra Low Phase Noise SiGe HBT Application to a C Band Sapphire Resonator Oscillator // Proc. IEEE MTT Symp. 2002. P. 691−694.
12. www.psi.com.au.
13. Царапкин Д.П. Применение диэлектрических резонаторов с волнами типа «шепчущей галереи» для стабилизации частоты автогенераторов сверхвысоких частот // Радиотехника. 2002. № 2. С. 28−35.
14. McNeilage C., Searls J., Ivanov E., Stockwell P., Green D. and Mossammaparast M. A Review of Sapphire Whispering Gallery-mode Oscillators Including Technical Progress and Future Potential of the Technology // 2004 IEEE International Frequency Control Symposium Proceedings. P. 210−218.
15. Малахов А.Н. Флуктуации в автоколебательных системах. М.:Сов. радио. 1968. 660 с.