Mikrostreifenschaltungs- und Materialcharakterisierungssystem

Die Charakterisierung eines supraleitenden Mikrostreifenfilms bei Millimeterwellenfrequenzen ist schwierig, ohne einen komplexen Dünnfilmherstellungsprozess zu durchlaufen. Diese Charakterisierung umfasst die Messung des ohmschen Verlusts mit einer Auflösung von 10100 Teilen pro Million (ppm).

Typischerweise verwendet der charakterisierende supraleitende Mikrostreifenfilm antennengekoppelte Bolometer als Teil der Struktur des supraleitenden Films. Bolometer sind Bauteile, die einfallende elektromagnetische Strahlung über die Erwärmung eines Materials mit einem temperaturabhängigen elektrischen Widerstand messen; Dieses Verfahren ist jedoch nachteilig, da eingebettete Detektoren, wie etwa Bolometer, das Herstellungsverfahren für den supraleitenden Film schwieriger machen. Dieser Prozess erfordert auch verschiedene Millimeterwellenkomponenten, was die Filmherstellung weiter verkompliziert. Darüber hinaus erfordert die Charakterisierung eines supraleitenden Films eine kundenspezifische Ausrüstung und kann je nach Herstellungsprozess variieren.

Das Microstrip Circuit and Material Characterization System kann den ohmschen Verlust des supraleitenden Films bei Millimeterwellenfrequenzen mithilfe eines Vektornetzwerkanalysators (VNA) messen, der die Amplituden- und Phaseneigenschaften der Netzwerkparameter des Films misst.

Das System besteht aus einer Wellenleiterstruktur mit zwei Anschlüssen. Die Ports werden zum Senden und Empfangen von Millimeterwellenenergie in und aus dem supraleitenden Film verwendet. Die Wellenleiterstruktur wird verwendet, um die charakteristische Wellenleiterimpedanz in eine Mikrostreifenleitungsimpedanz über weite Frequenzbereiche umzuwandeln, um einen Kontakt mit dem supraleitenden Film herzustellen. Der supraleitende Film enthält Mikrostreifenleitungsresonatoren, die verwendet werden können, um den ohmschen Verlust und die effektive Dielektrizitätskonstante bei verschiedenen Frequenzen zu messen.

Das System funktioniert durch Anschluss an einen Millimeterwellensender und -empfänger. Das System wird verwendet, um den Übertragungsverlust einer Mikrostreifenleitungsprobe zu messen. Für die Messung von supraleitenden Mikrostreifenfilmen muss das Gerät unter die kritische Temperatur des Supraleiters gekühlt werden, um den ohmschen Verlust des Films und die Ausbreitungskonstante der Übertragungsleitung zu messen. Das System kann zur Messung von Verlusten in der Mikrostreifenleitung von nur 10 ppm verwendet werden und ist in einem Temperaturbereich von 0 K bis 320 K betriebsfähig.

Die NASA sucht aktiv nach Lizenznehmern zur Kommerzialisierung dieser Technologie. Bitte wenden Sie sich an den Licensing Concierge der NASA unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. oder rufen Sie uns unter 202-358-7432 an, um Lizenzierungsgespräche zu initiieren. Folgen Sie diesem Link hier für weitere Informationen .