論文の概要: Compact inductor-capacitor resonators at sub-gigahertz frequencies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.12744v1
- Date: Tue, 25 Apr 2023 11:45:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-26 20:53:05.344531
- Title: Compact inductor-capacitor resonators at sub-gigahertz frequencies
- Title（参考訳）: サブギガヘルツ周波数における小型インダクタ・キャパシタ共振器
- Authors: Qi-Ming Chen and Priyank Singh and Rostislav Duda and Giacomo Catto
and Aarne Ker\"anen and Arman Alizadeh and Timm M\"orstedt and Aashish Sah
and Andr\'as Gunyh\'o and Wei Liu and Mikko M\"ott\"onen
- Abstract要約: 本稿では,コプラナーLC共振器群に対する簡易解析モデルを提案する。
その結果、サブギガヘルツ共振器を2%以下で共振周波数の偏差で設計できることが示されている。
達成された2乗ミリオーダーのコンパクト共振器サイズは、数百個のマイクロ波共振器を1つのチップに統合する実現可能な方法を示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.419682750255655
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Compact inductor-capacitor (LC) resonators, in contrast to coplanar waveguide
(CPW) resonators, have a simple lumped-element circuit representation but
usually call for sophisticated finite-element method (FEM) simulations for an
accurate modelling. Here we present an simple analytical model for a family of
coplanar LC resonators where the electrical properties are directly obtained
from the circuit geometry with a satisfying accuracy. Our experimental results
on $10$ high-internal-quality-factor resonators ($Q_{\rm i}\gtrsim 2\times
10^{5}$), with frequency ranging roughly from $300\,{\rm MHz}$ to $1\,{\rm
GHz}$, show an excellent consistency with both the derived analytical model and
detailed FEM simulations. These results showcase the ability to design
sub-gigahertz resonators with less than $2\%$ deviation in the resonance
frequency, which has immediate applications, for example, in the implementation
of ultrasensitive cryogenic detectors. The achieved compact resonator size of
the order of a square millimeter indicates a feasible way to integrate hundreds
of microwave resonators on a single chip for realizing photonic lattices.
- Abstract（参考訳）: 小型インダクタ・キャパシタ(LC)共振器は、コプラナー導波路(CPW)共振器とは対照的に、単純なラムプ素子回路表現を持つが、通常は高精度なモデリングのための洗練された有限要素法(FEM)シミュレーションを必要とする。
本稿では、回路形状から直接電気的特性を満足な精度で得られるコプラナーLC共振器の簡単な解析モデルを提案する。
Q_{\rm i}\gtrsim 2\times 10^{5}$(約300,{\rm MHz}$から1,{\rm GHz}$)の高内部品質共振器(Q_{\rm i}\gtrsim 2\times 10^{5}$)に対する実験結果は、導出した解析モデルと詳細なFEMシミュレーションの両方に優れた整合性を示す。
これらの結果から、共鳴周波数の偏差が2\%未満のサブギガヘルツ共振器の設計が可能となり、例えば超感度低温検出器の実装にすぐに応用できることを示した。
達成された2乗ミリオーダーのコンパクト共振器サイズは、数百個のマイクロ波共振器を単一のチップに統合してフォトニック格子を実現するための実現可能な方法を示している。
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