文档介绍：超导约瑟夫森结阵列振荡器研究
摘要
本文系统的研究了超导约瑟夫森结阵列振荡器。首先介绍了超导约瑟夫森结
阵列振荡器系统的选题背景、论文的创新之处以及研究方案。然后,阐述了约瑟
夫森效应、约瑟夫森结阵列振荡器的基本原理、基本结构和关键技术,根据原理
引出超导约瑟夫森结阵列振荡器的模型,最后,根据约瑟夫森原理,对超导约瑟
夫森结阵列振荡器的模型进行了模拟和分析,仿真得出了振荡器的各项参数值。
该课题的研究是新方法、新技术的探讨,并取得了一些成果。
本文系统研究了阵列与多种内、外部因素相互作用下的锁相振荡特性,首
次提出了一种一维和二维超导约瑟夫森阵列的锁相振荡是阵列振荡器各种内、外
部参数综合的理论。
建立了能反映实际器件电路情况的阵列振荡器模型,对于阵列振荡器的实
际电路设计具有很高的实用价值。
建立了用于超导阵列振荡器时域模拟的专用软件,其软件能全面分析阵列
结构的组成和各个部分的电特性对阵列振荡器锁相的影响。
提出了二维阵列振荡器参数综合优化实际理论,在很大的一个三维参数空
间中,二维阵列都能保持相位锁定。三维参数空间相位保持稳定的存在,很
好的解决了结参数离散性问题。
,应用仿真摄动分析方法对多参数锁相振荡进行了深入研究,如果对任意某
个结在短时间内施加微小电压扰动,使其相位和频率偏离。经过一段时间后,
阵列能恢复到以前同步状态,就可以认为该阵列处于同相振荡的状态。
超导约瑟夫森结阵列振荡器是国家自然科学基金项目,这种振荡器是一种具
有广阔应用前景的高性能振荡源。这种器件在航空航天、天文探测、地球卫
星遥感、卫星地面目标识别以及医疗诊断上均有着极为广阔的前景。超导约瑟夫
森结阵列振荡器是近年来国际超导研究领域中极为活跃的研究课题之一,对这种
器件开展深入的研究对于发展高新技术新型超导器件及设备、增强超导研究领域
的科学技术水平和国防技术水平都具有十分重要的意义。该项研究工作的开展,
对于探索超导阵列锁相机理以及实现高效准确的亚毫米波段超导约瑟夫森结阵列
振荡器分析与设计,都有着十分重要的理论和实际价值。
关键词振荡器锁相亚毫米波约瑟夫森结
独创性声明
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本人签名。期闪仍,了、
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本人签名日期二
导师签名日即户郊,多,多
第一章绪论
第一章绪论
号引言
超导电子学作为一种新的电子学技术,是从年超导隧道效应的发现开始
的,经过。多年的发展,到年代中期已形成超导电子学领域
从年代开始,超导电子学开始飞速发展,主要有两个原因一、年发
明了整片人仇三层超导隧道结工艺,使得约瑟夫森结的集成工艺取
得了突破性的进展,已完全达到实用要求二、美国、日本及西欧的公司相继推
出市场化低价位的移动式小型低温制冷设备,将超导器件与设备的广泛实际应用
及推广推进到一个全新的阶段。
在过去的年中,基于约瑟夫森交流效应的超导约瑟夫森阵列振荡器
一直是很有吸引力的研究课
题,这有两个主要的原因一是诱人的频率和电压的线性关系,二是由于在
通信、航空航天、天文探测、卫星地面目标识别等领域中毫米波和亚毫米波波段
的固体频率源的缺乏的振荡输出这一特点,使得约瑟夫森结成为一种
具有很大潜力的毫米、亚毫米波信号源,用它作为超导混频器的本地振荡源与超
导混频器相结合可构成用以探测信号的全超导接收机卜侧。
超导约瑟夫森阵列振荡器是近年来国际超导研究领域中非常活跃的研究课题
之一,对这种器件开展深入的研究对于发展高新技术新型超导器件及设备、增强
我国在超导研究领域的科学技术水平和国防技术水平都具有十分重要的意义。该
项目研究工作的开展,对于探