基于高灵敏度超导隧道结接收机的毫米波亚毫米波通信试验研究的开题报告

基于高灵敏度超导隧道结接收机的毫米波亚毫米波通信试验研究的开题报告1.研究背景与意义毫米波和亚毫米波是一种新型的无线通信技术，具有高速率、大带宽和低延迟等优点，在5G移动通信、高清视频传输、雷达探测等领域有广泛的应用前景。然而，由于其频率高、传输距离短、对障碍物敏感等特点，毫米波和亚毫米波通信面临很多技术挑战。超导隧道结是一种高灵敏度、低噪声的微波检测器，已被广泛应用于微波天文学、量子信息与计算等领域。在毫米波和亚毫米波通信中，使用超导隧道结作为接收机可以提高接收灵敏度和信噪比，有望解决部分通信技术难题。本研究旨在基于高灵敏度超导隧道结接收机，对毫米波和亚毫米波通信进行试验研究，探索其在未来无线通信技术中的应用前景。2.研究内容和方法（1）毫米波和亚毫米波通信试验系统搭建。建立一套毫米波和亚毫米波通信试验系统，包括发射器、接收器、天线、信号处理模块等。（2）高灵敏度超导隧道结接收机设计和制备。结合毫米波和亚毫米波通信试验系统特点，设计和制备高灵敏度超导隧道结接收机。（3）毫米波和亚毫米波通信试验。在搭建好的毫米波和亚毫米波通信试验系统中，利用高灵敏度超导隧道结接收机对毫米波信号和亚毫米波信号进行接收和信号处理，探索毫米波和亚毫米波通信系统的性能和应用前景。（4）数据处理和分析。对毫米波和亚毫米波通信试验中得到的数据进行处理和分析，评估高灵敏度超导隧道结接收机在通信技术中的应用潜力。3.研究预期成果本研究的预期成果如下：（1）建立一套毫米波和亚毫米波通信试验系统，包括发射器、接收器、天线、信号处理模块等。（2）成功制备高灵敏度超导隧道结接收机，实现毫米波和亚毫米波信号的接收和信号处理。（3）探索高灵敏度超导隧道结接收机在毫米波和亚毫米波通信中的应用前景，为未来无线通信技术的发展提供新思路和解决方案。4.研究进度安排阶段一：调研和文献综述，熟悉毫米波和亚毫米波通信技术和超导隧道结理论知识，确定研究思路和方向。（2021年8月）阶段二：毫米波和亚毫米波通信试验系统搭建，包括发射器、接收器、天线、信号处理模块等。（2021年9月至11月）阶段三：高灵敏度超导隧道结接收机设计和制备，实现对毫米波和亚毫米波信号的接收和信号处理。（2021年12月至2022年3月）阶段四：毫米波和亚毫米波通信试验，对试验中得到的数据进行处理和分析。（2022年4月至6月）阶段五：撰写毕业论文和论文答辩。（2022年7月至8月）5.参考文献[1]BinhongLi,ShingoMandai,FumikiKato,etal.Developmentofultra-sensitivemillimeterwaveandsubmillimeterwavelownoisereceiverusingSISmixercoupledwithslottypeplanarantenna.InternationalJournalofInfraredandMillimeterWaves,2015,36(2):138-149.[2]BoChen,QiangZhang,ZhimingLin,etal.Asubmillimeter-wavedetectorbasedonaNbNhot-electronbolometerintegratedwithabroadbandplanarantenna.AppliedPhysicsLetters,2018,112(15):153503.[3]JoachimEndemann,TehseenShehzad,ErichW.Schmid,etal.NbNhot-electronbolometermixersforheterodynesubmillimeter-wavereceivers:stateoftheartandrecen