基于高靈敏度超導(dǎo)隧道結(jié)接收機(jī)的毫米波亞毫米波通信試驗(yàn)研究的開題報(bào)告

基于高靈敏度超導(dǎo)隧道結(jié)接收機(jī)的毫米波亞毫米波通信試驗(yàn)研究的開題報(bào)告1.研究背景與意義毫米波和亞毫米波是一種新型的無線通信技術(shù)，具有高速率、大帶寬和低延遲等優(yōu)點(diǎn)，在5G移動(dòng)通信、高清視頻傳輸、雷達(dá)探測等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。然而，由于其頻率高、傳輸距離短、對障礙物敏感等特點(diǎn)，毫米波和亞毫米波通信面臨很多技術(shù)挑戰(zhàn)。超導(dǎo)隧道結(jié)是一種高靈敏度、低噪聲的微波檢測器，已被廣泛應(yīng)用于微波天文學(xué)、量子信息與計(jì)算等領(lǐng)域。在毫米波和亞毫米波通信中，使用超導(dǎo)隧道結(jié)作為接收機(jī)可以提高接收靈敏度和信噪比，有望解決部分通信技術(shù)難題。本研究旨在基于高靈敏度超導(dǎo)隧道結(jié)接收機(jī)，對毫米波和亞毫米波通信進(jìn)行試驗(yàn)研究，探索其在未來無線通信技術(shù)中的應(yīng)用前景。2.研究內(nèi)容和方法（1）毫米波和亞毫米波通信試驗(yàn)系統(tǒng)搭建。建立一套毫米波和亞毫米波通信試驗(yàn)系統(tǒng)，包括發(fā)射器、接收器、天線、信號處理模塊等。（2）高靈敏度超導(dǎo)隧道結(jié)接收機(jī)設(shè)計(jì)和制備。結(jié)合毫米波和亞毫米波通信試驗(yàn)系統(tǒng)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和制備高靈敏度超導(dǎo)隧道結(jié)接收機(jī)。（3）毫米波和亞毫米波通信試驗(yàn)。在搭建好的毫米波和亞毫米波通信試驗(yàn)系統(tǒng)中，利用高靈敏度超導(dǎo)隧道結(jié)接收機(jī)對毫米波信號和亞毫米波信號進(jìn)行接收和信號處理，探索毫米波和亞毫米波通信系統(tǒng)的性能和應(yīng)用前景。（4）數(shù)據(jù)處理和分析。對毫米波和亞毫米波通信試驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，評估高靈敏度超導(dǎo)隧道結(jié)接收機(jī)在通信技術(shù)中的應(yīng)用潛力。3.研究預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果如下：（1）建立一套毫米波和亞毫米波通信試驗(yàn)系統(tǒng)，包括發(fā)射器、接收器、天線、信號處理模塊等。（2）成功制備高靈敏度超導(dǎo)隧道結(jié)接收機(jī)，實(shí)現(xiàn)毫米波和亞毫米波信號的接收和信號處理。（3）探索高靈敏度超導(dǎo)隧道結(jié)接收機(jī)在毫米波和亞毫米波通信中的應(yīng)用前景，為未來無線通信技術(shù)的發(fā)展提供新思路和解決方案。4.研究進(jìn)度安排階段一：調(diào)研和文獻(xiàn)綜述，熟悉毫米波和亞毫米波通信技術(shù)和超導(dǎo)隧道結(jié)理論知識(shí)，確定研究思路和方向。（2021年8月）階段二：毫米波和亞毫米波通信試驗(yàn)系統(tǒng)搭建，包括發(fā)射器、接收器、天線、信號處理模塊等。（2021年9月至11月）階段三：高靈敏度超導(dǎo)隧道結(jié)接收機(jī)設(shè)計(jì)和制備，實(shí)現(xiàn)對毫米波和亞毫米波信號的接收和信號處理。（2021年12月至2022年3月）階段四：毫米波和亞毫米波通信試驗(yàn)，對試驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。（2022年4月至6月）階段五：撰寫畢業(yè)論文和論文答辯。（2022年7月至8月）5.參考文獻(xiàn)[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