論文の概要: Millimetre Wave Kinetic Inductance Parametric Amplification using Ridge Gap Waveguide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.06416v2
• Date: Wed, 14 Sep 2022 17:28:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-08 09:40:16.300174
• Title: Millimetre Wave Kinetic Inductance Parametric Amplification using Ridge Gap Waveguide
• Title（参考訳）: リッジギャップ導波路を用いたミリ波動インダクタンスパラメトリック増幅
• Authors: Danielius Banys, Mark Anthony McCulloch, Thomas Sweetnam, Valerio Gilles, Lucio Piccirillo
• Abstract要約: 超伝導リッジギャップ導波路(RGWG)の設計とシミュレーション手法を,ミリ波動インダクタンス導波路導波路増幅器(KI-TWPAs)の電位基底として提案する。 物理的長さ25cmに相当する900の摂動を持つKI-TWPAは、4波混合(4WM)による75-110GHz帯の信号利得を10dB以上達成した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present the design and simulation methodology of a superconducting ridge-gap waveguide (RGWG) as a potential basis for mm-wave kinetic inductance travelling wave parametric amplifiers (KI-TWPAs). A superconducting RGWG was designed using Ansys HFSS to support a quasi-TEM mode of transmission over a bandwidth of 20 to 120 GHz with its internal dimensions optimised for integration with W-band rectangular waveguide. A design of an impedance loaded travelling wave structure incorporating periodic perturbations of the ridge was described. A method to simulate the nonlinear kinetic inductance via user-defined components in Keysight's ADS was outlined, which yielded the power dependent S-parameters and parametric signal gain. A RGWG with a 30 nm NbTiN coating and 5 um conductor spacing, corresponding to a kinetic inductance fraction $\alpha \sim 60\%$ was used for the description of a KI-TWPA with 900 perturbations equivalent to a physical length 25 cm that achieved more than 10 dB of signal gain over a 75--110 GHz bandwidth via 4-wave mixing (4WM).
• Abstract（参考訳）: 超伝導リッジギャップ導波管(RGWG)の設計とシミュレーション手法を,ミリ波動インダクタンス進行波パラメトリック増幅器(KI-TWPAs)の電位基底として提案する。 超伝導RGWGは、20GHzから120GHzの帯域で透過の準TEMモードをサポートするためにAnsys HFSSを用いて設計され、内部寸法はWバンド長方形導波路との統合に最適化された。 尾根の周期的摂動を考慮したインピーダンス負荷進行波構造の設計について述べる。 KeysightのADSにおけるユーザ定義コンポーネントによる非線形的インダクタンスをシミュレーションする方法を概説し、パワー依存Sパラメータとパラメトリック信号ゲインを得た。 運動インダクタンス率$\alpha \sim 60\%$に対応する30nmのNbTiNコーティングと5馬の導体間隔を持つRGWGを用いて, 4波長混合(4WM)による75-110GHz帯の信号利得を10dB以上達成した物理長25cmのKI-TWPAを記述した。

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