DE60221023T2

DE60221023T2 - Verfahren und einrichtung zur bestimmung des seitenbandverhältnisses eines supraleitungsmischers unter verwendung eines kammgenerators

Info

Publication number: DE60221023T2
Application number: DE60221023T
Authority: DE
Inventors: Yasuo Nagoya-shi FUKUI
Original assignee: Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2022-05-18
Also published as: CA2450841A1; DE60221023D1; JP3529748B2; US20040185802A1; WO2003016928A1; EP1420256A1; US7003262B2; EP1420256A4; CA2450841C; JP2003057274A; EP1420256B1

Description

TECHNISCHES FELD
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Seitenbandverhältnisse (SBR) von Superleiter-Isolator-Superleiter-Mischern (SIS-Mischern) unter Verwendung eines Kammgenerators.
HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK
Millimeterwellen- und Submillimeterwellenbänder sind für die Radioastronomie und die Messung von Molekülen in der Atmosphäre wichtig. Die Verbesserung eines superleitfähigen Mischers (SIS-Mischers), der in diesen Bändern arbeitet, ist an vielen Orten in der Welt in astronomischen Sternwarten aktiv erforscht worden, zum Beispiel im National Astronomical Observatory von Japan, dem National Astronomy Observartory der USA und der deutschen bzw. der französischen Radioastronomie-Sternwarte.
Unter den Signalerfassungsverfahren in den Millimeterwellen- und Submillimeterwellenbändern ist das Heterodynverfahren gegenwärtig das gängigste Verfahren. Bei einem derartigen Heterodynsystem steht die Verwendung von Effizienzen von oberen und unteren Seitenbändern in enger Beziehung mit den Eigenschaften der zu erfassenden Funkwellen. Mit anderen Worten unterscheidet sich die Verwendung bedeutend abhängig davon, ob die Frequenzkennlinie einer zu messenden Funkwellenquelle ein kontinuierliches Spektrum oder ein Linienspektrum darstellt. Im Fall eines kontinuierlichen Spektrums arbeitet ein Doppelseitenbandempfänger mit einer höheren Effizienz. Im Fall des Linienspektrums wird vorzugsweise ein Einzelseitenbandempfänger verwendet.
Bei der Bodenmessung empfängt ein Empfänger bestrahlte Komponenten, die in der Atmosphäre als Rauschen freigegeben werden. Demgemäß ist bei der Linienspektrumbeobachtung unter Verwendung des Doppelseitenbandempfängers besondere Vorsicht erforderlich. Der Grund dafür besteht darin, dass Spektren der Luft nicht immer gleichförmig sind und Sauerstoff- und Wassermoleküle den Spektren der zu ermittelnden Moleküle hohe Rauschtemperaturen verleihen.
Bei den Millimeterwellen- und Submillimeterwellenbändern, in denen die Spektren vieler Moleküle konzentriert sind, ist es weltweit gängig, dass ein superleitfähiger (SIS) Empfänger im Allgemeinen als empfindlichster Empfänger verwendet wird. SIS-Mischer werden entwickelt, um unter Verwendung der SIS-Mischer in einem breiteren Band (ein 30% bis 40% breiteres Band: das Band wird von den Wellenleitern bestimmt) Beobachtungen durchzuführen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Seitenbandverhältnisse dieser Mischer werden nicht immer offensichtlich ermittelt. Der Grund dafür ist Folgender: SIS-Mischer wiesen ursprünglich eine große Kapazitätskomponente auf. Um diese Komponente zu unterdrücken, wurden verschiedene Vorrichtungen in Betracht gezogen, da die Vorrichtungen Frequenzkennlinien aufweisen. Notwendigerweise kann daher in dem Frequenzband kein gleichförmiges Seitenbandverhältnis ermittelt werden. Bei der Beobachtung schwankt eine Rauschtemperatur in Proportion zum Seitenbandverhältnis. Im Fall des Linienspektrums variiert die scheinbare Intensität desselben. Daher ist es für die genaue Messung der Funkfeldintensität sehr wichtig, das Seitenbandverhältnis zu kennen. Jedoch wurde noch keine industrietaugliche Vorrichtung zum Ermitteln des Seitenbandverhältnisses entwickelt. Das Seitenbandverhältnis (SBR) des superleitfähigen Mischers wird durch das Verhältnis einer oberen Seitenbandverstärkung (G_USB: dem Verhältnis einer Ausgabesignalintensität P_out.USB und einer Eingabesignalintensität P_in.USB) und einer unteren Seitenbandverstärkung (G_LSB: dem Verhältnis einer Ausgabesignalintensität P_out.LSB und einer Eingabesignalintensität P_in.LSB) definiert.
Wenn Signale an das obere und untere Seitenband angelegt werden und das Verhältnis der Eingabesignalintensitäten (P_in.USB/P_in.LSB) und das Verhältnis der Ausgabesignalintensitäten (P_out.USB/P_out.LSB) gemessen werden kann, kann das Seitenbandverhältnis (SBR) ermittelt werden.
Während es jedoch relativ einfach ist, das Verhältnis der Ausgabesignalintensitäten (P_out.USB/P_out.LSB) genau zu ermitteln, ist es schwierig, das Verhältnis der Eingabesignalintensitäten (P_in.USB/P_in.LSB) genau zu ermitteln. Daher ist es schwierig, das Seitenbandverhältnis (SBR) zu ermitteln.
In Anbetracht der oben genannten Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses eines superleitfähigen Mischers unter Verwendung eines Kammgenerators zu schaffen, wobei das Verfahren und die Vorrichtung die genaue Ermittlung des Seitenbandverhältnisses vornehmen, um Millimeterwellen und Submillimeterwellen in einem breiteren Band mit einer hohen Empfindlichkeit zu erfassen.
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, schafft die vorliegende Erfindung Folgendes:

[1] Ein Verfahren zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses eines superleitfähigen Mischers unter Verwendung eines Kammgenerators nach Anspruch 1. Dieses Verfahren umfasst folgende Schritte: (a) versuchsweise Einstellung des Seitenbandverhältnisses eines Mischers zur Kalibrierung einer Ausgabe des Kammgenerators; (b) Ermitteln der Signalintensität eines Pseudo-Himmel-Signaloszillators zur Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators; (c) Wiederholen der Schritte (a) und (b), um die Beziehung zwischen dem Seitenbandverhältnis des Mischers für die Ausgabekalibrierung des Kammgenerators und der Intensität des Pseudo-Himmel-Signals abzuleiten; (d) Kalibrieren der Ausgabe des Kammgenerators; und (e) Ermitteln des Seitenbandverhältnisses des Mischers, der gemessen werden soll.
[2] Bei dem unter [1] offenbarten Verfahren wird die Ausgabe des Kammgenerators vorzugsweise unter Verwendung eines variablen Seitenbandmischers mit einem rückseitigen Kurzschluss kalibriert.
[3] Bei dem unter [1] offenbarten Verfahren wird die Frequenz eines Bezugssignaloszillators für den Kammgenerator vorzugsweise abgelenkt, um die Frequenzkennlinie des Seitenbandverhältnisses in einem Frequenzband zu erhalten.
[4] Des Weiteren schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses eines superleitfähigen Mischers unter Verwendung eines Kammgenerators nach Anspruch 4. Die Vorrichtung umfasst Folgendes: eine Signaloszillationseinheit, die Folgendes umfasst: einen Kammgeneratorbezugssignaloszillator, den Kammgenerator, einen Pseudo-Himmel-Signaloszillator zur Kalibrierung einer Ausgabe des Kammgenerators und einen lokalen Oszillator; ein Dewar-Gefäß, das Folgendes aufweist: superleitfähige Mischer, die gemessen werden sollen, und einen superleitfähigen Mischer zur Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators; eine Temperaturkalibrierungseinheit; einen Spektrumanalysator, der mit einem Ausgabeabschnitt des Dewar-Gefäßes verbunden ist; und einen elektronischen Kontroller, der mit der Signaloszillationseinheit, dem Dewar-Gefäß, der Temperaturkalibrierungseinheit und dem Spektrumanalysator verbunden ist, wobei ein Ausgabesignal des Kammgenerators an das Dewar-Gefäß angelegt wird, um das Seitenbandverhältnis jedes superleitfähigen Mischers, der gemessen werden soll, zu ermitteln.
[5] Bei der unter [4] offenbarten Vorrichtung erzeugt der Kammgeneratorbezugssignaloszillator vorzugsweise ein Signal mit einer Bandbreite von mehreren GHz.
[6] Bei der unter [4] offenbarten Vorrichtung wird die Frequenz des Kammgeneratorbezugssignaloszillators vorzugsweise abgelenkt, um die Frequenzkennlinie des Seitenbandverhältnisses in einem Frequenzband zu erhalten.
[7] Bei der unter [4] offenbarten Vorrichtung weist die Temperaturkalibrierungseinheit vorzugsweise eine Zimmeriemperaturlast, eine Kaltlast und einen drehbaren Spiegel auf, der mit Hilfe des elektronischen Kontrollers gesteuert wird.
[8] Bei der unter [7] offenbarten Vorrichtung wird der drehbare Spiegel, der mit Hilfe des elektronischen Kontrollers gesteuert wird, hinsichtlich der Rauschtemperatur, der Strom-Spannung-Kennlinie und der IF-Band-Kennlinie vorzugsweise gedreht, um die Zimmertemperatur und die Kaltlasten automatisch zu messen, wodurch die Temperatur kalibriert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm einer die vorliegende Erfindung verwirklichenden Vorrichtung zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses (SBR) eines superleitfähigen Mischers (SIS-Mischer) unter Verwendung eines Kammgenerators.
2 ist ein die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläuternder Ablaufplan einer Prozedur zur Erzielung eines Seitenbandverhältnisses zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses (SBR) des superleitfähigen Mischers (SIS-Mischer) unter Verwendung des Kammgenerators.
3 umfasst Grafiken, die mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang stehen und Messungen der Seitenbandverhältnisse zeigen.
4 ist eine Grafik, die mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang steht und das Verhältnis zwischen einem versuchsweisen SBR, das mit Hilfe des Kammgenerators erzielt wird, wenn der rückseitige Kurzschluss eines superleitfähigen Mischers (SIS-Mischer) zur Kalibrierung einer Ausgabe des Kammgenerators geändert wird, und der Intensität eines Pseudo-Himmel-Signals zeigt.
BESTER MODUS ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden ausführlicher beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm einer die vorliegende Erfindung verwirklichenden Vorrichtung zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses (SBR) eines superleitfähigen Mischers (SIS-Mischer) unter Verwendung eines Kammgenerators.
Unter Bezugnahme auf 1 bezeichnet die Bezugsnummer 1 ein Dewar-Gefäß (4 Kilokryostat), 2 und 6 bezeichnen CGCs (Kreuzleitkoppler), 3 bezeichnet superleitfähige Mischer (SIS-Mischer), die gemessen werden sollen, 4 und 9 bezeichnen HEMT-Verstärker, 5 und 7 bezeichnen Hörner, 8 bezeichnet einen superleitfähigen Mischer (SIS-Mischer) (mit einem rückseitigen Kurzschluss), wobei der Mischer für die Kalibrierung einer Ausgabe eines Kammgenerators verwendet wird, 11 bezeichnet eine Temperaturkalibrierungseinheit, 12 bezeichnet einen drehbaren Spiegel, 13 bezeichnet eine Zimmertemperaturlast (300K), 14 bezeichnet eine Flüssigstickstoffkaltlast (77K), 21 bezeichnet eine Signaloszillationseinheit, 22 bezeichnet einen Kammgeneratorbezugssignaloszillator (mehrere GHz), 23 bezeichnet einen Kammgenerator, 24 und 26 bezeichnen gerichtete Koppler, 25 bezeichnet einen Pseudo-Himmel-Signaloszillator zur Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators, 27 bezeichnet einen GUNN-Oszillator für die LO (Lokaloszillation), 31 bezeichnet einen Computer (einen elektronischen Kontroller), 32 bezeichnet ein AOS (akustisch-optisches Spektrometer) und 33 bezeichnet einen Spektrumanalysator.
Wie oben erwähnt, kann das Seitenbandverhältnis (SBR) ermittelt werden, wenn Signale an das obere und untere Seitenband angelegt werden und das Verhältnis der Eingabesignalintensitäten (P_in.USB/P_in.LSB) und das Verhältnis der Ausgabesignalintensitäten (P_out.USB/P_out.LSB) bestimmt werden kann. Während es relativ einfach ist, das Verhältnis der Ausgabesignalintensitäten (P_out.USB/P_out.LSB) genau zu ermitteln, ist es schwierig, das Verhältnis der Eingabesignalintensitäten (P_in.USB/P_in.LSB) genau zu ermitteln. Daher ist es schwierig, das Seitenbandverhältnis (SBR) zu messen.
Um das oben genannte Problem zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses. Das Prinzip des Verfahrens wird im Folgenden beschrieben.
2 ist ein die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläuternder Ablaufplan einer Prozedur zur Erzielung eines Seitenbandverhältnisses zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses (SBR) eines superleitfähigen Mischers (SIS-Mischer) unter Verwendung eines Kammgenerators. 3 umfasst Grafiken, die Messungen der Seitenbandverhältnisse zeigen. 3(a) zeigt die Messungen eines DSB (Doppelseitenband-) Empfängers (der rechte Teil bezeichnet das obere Seitenband). 3(b) zeigt die Messungen eines SSB (Einzelseitenband-) Empfängers. Die Abszisse zeigt die Zwischenfrequenz (IF) an und die Ordinate zeigt die IF-Ausgabeintensität an. 4 ist eine Grafik, die das Verhältnis zwischen einem versuchsweisen SBR, das mit Hilfe des Kammgenerators erzielt wird, wenn der rückseitige Kurzschluss des superleitfähigen Mischers (SIS-Mischer) zur Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators geändert wird, und der Intensität eines Pseudo-Himmel-Signals zeigt. Unter Bezugnahme auf 4 wird ein DSB-Punkt (wahrer SBR = Punkt bei 0 dB) auf der Grundlage einer Messung (Ordinate) des Pseudo-Himmel-Signals und des versuchsweisen SBR (Abszisse), die ausgehend von dem Signalverhältnis des Kammgenerators erzielt werden, ermittelt.
Die Ermittlung des Seitenbandverhältnisses gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die oben genannten Zeichnungen beschrieben.

(1) Der Kammgenerator 23 ist in der Lage, Signale mit einem beliebigen Intensitätsverhältnis im oberen und unteren Seitenband zu erzeugen. Der rückseitige Kurzschluss des superleitfähigen Mischers 8 (SIS-Mischer) zur Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators wird so eingestellt, dass das Seitenbandverhältnis (SBR) von dem DSB-Zustand (der rechte Teil bezeichnet das obere Seitenband), in 3(a) gezeigt, zu dem SSB-Zustand, in 3(b) gezeigt, geändert werden kann. Zuerst wird der rückseitige Kurzschluss des superleitfähigen Mischers 8 (SIS-Mischer) für die Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators so eingestellt, dass die IF-Ausgabe (Zwischenfrequenzausgabe) desselben maximiert wird. Die Ausgabe des Kammgenerators wird so eingestellt, dass die Ausgabeintensität im oberen Seitenband im Wesentlichen dieselbe wie die im unteren Seitenband ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Ausgabe des Kammgenerators nicht kalibriert. Die Ausgabe ist zu diesem Zeitpunkt auf einen versuchsweisen DSB-Punkt (das Signalintensitätsverhältnis = 1 = 0 dB) eingestellt (Schritt S1).
(2) In diesem Zustand wird die Signalintensität des Pseudo-Himmel-Signaloszillators 25 zur Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators unter Verwendung des AOS 32 gemessen (Schritt S2).
(3) Danach wird der Zustand des Kammgenerators so wie er ist aufrechterhalten. Der rückseitige Kurzschluss des superleitfähigen Mischers 8 (SIS-Mischer) für die Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators wird eingestellt, wodurch das Seitenbandverhältnis geändert wird. Das Intensitätsverhältnis von Ausgabesignalen, die zu diesem Zeitpunkt von dem Mischer zur Kalibrierung erzeugt werden, wird ermittelt, wodurch das Ausmaß der Änderung (im Folgenden als "versuchsweises Seitenbandverhältnis" bezeichnet) von dem versuchsweisen DSB-Punkt des Seitenbandverhältnisses abgeleitet wird (Schritt S1 wird wiederholt).
(4) In diesem Zustand wird die Intensität des Pseudo-Himmel-Signals unter Verwendung des AOS 32 auf dieselbe Weise wie bei dem vorgenannten Schritt (2) gemessen (Schritt S2 wird wiederholt).
(5) Die vorgenannten Schritte (3) und (4) werden wiederholt und das Seitenbandverhältnis wird geändert, wodurch das Verhältnis zwischen dem versuchsweisen Seitenbandverhältnis des superleitfähigen Mischers 8 (SIS-Mischer) für die Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators und dem Pseudo-Himmel-Signal abgeleitet wird (Schritt S3).
(6) Eine zu messende Signalintensität P wird als Funktion der Intensität (P_DSB), die unter Verwendung eines Doppelseitenbandmischers durch Messung erhalten wird, im Verhältnis zum Seitenbandverhältnis (SBR) ausgedrückt. Im Allgemeinen ist P_DSB unbekannt. Daher wird der resultierende Wert, der mit Hilfe des oben genannten Schritts (5) abgeleitet wird, einer Näherung der kleinsten Quadrate unterzogen, wodurch P_DSB und die Differenz zwischen dem "versuchsweisen Seitenbandverhältnis" und dem "wahren Seitenbandverhältnis" ermittelt wird (siehe 4). Der superleitfähige Mischer 8 (SIS-Mischer) zur Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators wird so eingestellt, dass er als Doppelseitenbandmischer (DSB-Mischer) funktioniert, der das Ergebnis verwendet. Da der Mischer so eingestellt wird, dass er als DSB-Mischer funktioniert, entspricht das Ausgabesignalintensitätsverhältnis des Mischers dem Eingabesignalintensitätsverhältnis desselben. Mit anderen Worten kann die Ausgabe des Kammgenerators kalibriert werden. Der Kammgenerator ist so eingestellt, dass das Ausgabesignalverhältnis des Mischers auf 1 eingestellt ist (Schritt S4).
(7) Ein Signal des Kammgenerators mit der kalibrierten Ausgabe wird an den zu messenden superleitfähigen Mischer 3 (SIS-Mischer) angelegt. Somit kann das Seitenbandverhältnis (SBR) jedes superleitfähigen Mischers 3 (SIS-Mischer) ermittelt werden (Schritt S5). Hinsichtlich der Rauschtemperatur, der Strom-Spannung-Kennlinie und der IF-Band-Kennlinie wird der drehbare Spiegel 12, der mit Hilfe des Computers 31 gesteuert wird, gedreht, wodurch die Zimmertemperaturlast (300K) 13 und die Flüssigstickstoffkaltlast (77K) 14 automatisch gemessen werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Ausgabe des Kammgenerators unter Verwendung eines variablen Seitenbandmischers mit einem rückseitigen Kurzschluss kalibriert. Die Einstellungsgenauigkeit des Seitenbandverhältnisses des variablen Seitenbandmischers weist einen Fehler von etwa 1 dB auf. Da die Kalibrierungsgenauigkeit des Kammgenerators auf der oben genannten Einstellungsgenauigkeit basiert, weist die Kalibrierungsgenauigkeit desselben einen ähnlichen Fehler auf. Demgemäß beträgt der Messfehler des Seitenbandverhältnisses jedes zu messenden Mischers entsprechend etwa 1 dB.
Die Frequenz des Kammgeneratorbezugssignaloszillators wird abgelenkt, so dass die Frequenzkennlinie des Seitenbandverhältnisses in einem Frequenzband ermittelt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannte Ausführungsform beschränkt und es sind viele Modifikationen innerhalb des Bereichs der angehängten Ansprüche möglich. Die Modifikationen sind aus dem Bereich der Erfindung nicht ausgeschlossen.
Wie oben erwähnt, können gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Vorteile erzeugt werden:

(A) Das Seitenbandverhältnis kann genau ermittelt werden, wodurch Millilmeter- und Submillimeterwellen in einem breiteren Frequenzband mit einer größeren Empfindlichkeit erfasst werden.
(B) Das ALMA (Atacama Large Millimeter Array millimeter-wave and submillimeter-wave interferometer) benötigt 80 oder mehr Empfänger, die für jedes Band eine gleichförmige Leistung aufweisen. Es ist erforderlich, für die Vielzahl der Empfänger in kurzer Zeit eine Leistungsbewertung durchzuführen. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Millimeterwellen- und Submillimeterwellen-SIS-Mischer einfach und leicht bewertet werden.
(C) Um das Seitenbandverhältnis mit Genauigkeit zu ermitteln, sind die Empfänger im Allgemeinen an einem Teleskop befestigt, um die Intensität eines Himmelskörpers zu messen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Seitenbandverhältnis auf einfache Weise in einem Labor ermittelt werden.
(D) Die Frequenz des Kammgeneratorbezugssignaloszillators wird abgelenkt, so dass die Frequenzkennlinie des Seitenbandverhältnisses in einem Frequenzband ermittelt werden kann.
(E) Hinsichtlich der Rauschtemperaturen, der Strom-Spannung-Kennlinien und der IF-Band-Kennlinien wird der drehbare Spiegel, der mit Hilfe des elektronischen Kontrollers gesteuert wird, gedreht, um die Zimmertemperaturlast und die Kaltlast automatisch zu messen. Somit kann die Temperatur kalibriert werden.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses eines superleitfähigen Mischers unter Verwendung eines Kammgenerators gemäß der vorliegenden Erfindung werden in der atmosphärischen Wissenschaft und der Radioastronomie verwendet. Das Verfahren und die Vorrichtung sind insbesondere für die Ermittlung des Seitenbandverhältnisses eines superleitfähigen Mischers (SIS-Mischer) geeignet.

Claims

Verfahren zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses eines superleitfähigen Mischers, der gemessen werden soll (3), unter Verwendung eine Kammgenerators, wobei das Verfahren Folgende Schritte umfasst: (a) versuchsweise Einstellung des Seitenbandverhältnisses eines Mischers (8) zur Kalibrierung einer Ausgabe des Kammgenerators (23); (b) Ermitteln der Signalintensität eines Pseudo-Himmel-Signaloszillators (25) zur Kalibrierung einer Ausgabe des Kammgenerators; (c) Wiederholen der Schritte (a) und (b), um die Beziehung zwischen dem Seitenbandverhältnis des Mischers für die Ausgabekalibrierung des Kammgenerators und der Intensität des Pseudo-Himmel-Signals abzuleiten; (d) Kalibrieren der Ausgabe des Kammgenerators; und (e) Erhalten des Seitenbandverhältnisses des Mischers, der gemessen werden soll (3).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Mischer zur Kalibrierung einer Ausgabe des Kammgenerators ein variabler Seitenbandmischer mit einem rückseitigen Kurzschluss (8) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Frequenz eines Bezugssignaloszillators für den Kammgenerator abgelenkt wird, um die Frequenzkennlinie des Seitenbandverhältnisses in einem Frequenzband zu erhalten.
Vorrichtung zur Ermittlung des Seitenbandverhältnisses eines superleitfähigen Mischers, der gemessen werden soll (3) unter Verwendung eines Kammgenerators (23), wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: (a) eine Signaloszillationseinheit, die Folgendes umfasst: einen Kammgeneratorbezugssignaloszillator (22), den Kammgenerator, einen Pseudo-Himmel-Signaloszillator (25) zur Kalibrierung einer Ausgabe des Kammgenerators und einen lokalen Oszillator; (b) ein Dewar-Gefäß (1), das Folgendes aufweist: superleitfähige Mischer, die gemessen werden sollen, und einen superleitfähigen Mischer (8) zur Kalibrierung der Ausgabe des Kammgenerators; (c) eine Temperaturkalibrierungseinheit (11); (d) einen Spektrumanalysator (33), der mit einem Ausgabeabschnitt des Dewar-Gefäßes verbunden ist; und (e) einen elektronischen Kontroller, der mit der Signaloszillationseinheit (21), dem Dewar-Gefäß (1), der Temperaturkalibrierungseinheit (11) und dem Spektrumanalysator (23) verbunden ist, wobei (f) ein Ausgabesignal des Kammgenerators an das Dewar-Gefäß angelegt wird, um das Seitenbandverhältnis jedes superleitfähigen Mischers, der gemessen werden soll (3), zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Kammgeneratorbezugssignaloszillator ein Signal mit einer Bandbreite von mehreren GHz erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Frequenz des Kammgeneratorbezugssignaloszillators abgelenkt wird, um die Frequenzkennlinie des Seitenbandverhältnisses in einem Frequenzband zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Temperaturkalibrierungseinheit eine Zimmertemperaturlast, eine Kaltlast und einen drehbaren Spiegel aufweist, der mit Hilfe des elektronischen Kontrollers gesteuert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der drehbare Spiegel, der mit Hilfe des elektronischen Kontrollers gesteuert wird, hinsichtlich der Rauschtemperatur, der Strom-Spannung-Kennlinie und der IF-Band-Kennlinie gedreht wird, um die Zimmertemperatur und die Kaltlasten automatisch zu messen, wodurch die Temperatur kalibriert wird.