[实用新型]用NbN动态电感实现紧凑可调型微波谐振器的装置

权利要求书

1.一种用NbN动态电感实现紧凑可调型微波谐振器的装置，其特征在于，包括：

直流源(101)、超导线圈(102)、衰减器(103)、无氧铜腔体(104)、第一级放大器(105)、第二级放大器(106)、矢量网络分析仪(107)和控制电脑(108)，其中，所述无氧铜腔体(104)和超导线圈(102)处于30mK的低温下，用于装载NbN谐振器样品(204)和提供磁场；所述衰减器(103)和第一级放大器(105)处于稀释制冷机的低温环境中，所述直流源(101)、第二级放大器(106)、矢量网络分析仪(107)和控制电脑(108)都处在室温环境中；所述直流源(101)用于提供超导线圈(102)产生磁场所需要的电压，所述超导线圈(102)用于提供NbN谐振器样品(204)所需要的外加磁场，所述矢量网络分析仪(107)用于提供微波信号给NbN谐振器样品(204)作为微波输入信号，通过衰减器(103)输入到NbN谐振器样品(204)中，用于驱动LC谐振电路(304)，所述第一级放大器(105)的输入端连接到无氧铜腔体(104)的输出端，在低温段放大输出的微波信号，所述第二级放大器(106)的输入端连接到第一级放大器(105)的输出端，用于接收第一级放大器(105)的输出信号，在常温段做进一步放大，所述矢量网络分析仪(107)用于测量NbN谐振器样品(204)的输入端口到输出端口的正向传输系数S₂₁曲线，并观测磁场对LC谐振电路(304)谐振频率的调制作用；所述控制电脑(108)连接到矢量网络分析仪(107)，用于记录矢量网络分析仪(107)测量得到的数据。

2.根据权利要求1所述的一种用NbN动态电感实现紧凑可调型微波谐振器的装置，其特征在于：所述矢量网络分析仪(107)同时连接衰减器(103)的输入端和第二级放大器(106)的输出端。

3.根据权利要求1所述的一种用NbN动态电感实现紧凑可调型微波谐振器的装置，其特征在于：所述第二级放大器(106)的输出端直接连接到所述矢量网络分析仪(107)进行测试。

4.根据权利要求1所述的一种用NbN动态电感实现紧凑可调型微波谐振器的装置，其特征在于：所述无氧铜腔体(104)的底座两侧分别安装一个SMA接头(201)，分别作为输入端和输出端，所述无氧铜腔体(104)的底座安装PCB板(205)，NbN谐振器样品(204)位于所述PCB板(205)的凹槽中；所述SMA接头(201)的第一中心导体(203)与PCB板(205)的第二中心导体(202)用焊锡相连，所述第二中心导体(202)与NbN谐振器样品(204)的阻抗变换线(302)用铝线相连，所述无氧铜腔体(104)的盖子安装线圈架(206)，所述超导线圈(102)绕于线圈架(206)上。

5.根据权利要求1所述的一种用NbN动态电感实现紧凑可调型微波谐振器的装置，其特征在于：所述NbN谐振器样品(204)包括硅基底(303)、NbN膜接地面(301)、阻抗变换线(302)以及LC谐振电路(304)；所述硅基底(303)是整个NbN谐振器样品(204)的载体，所述NbN膜接地面(301)、阻抗变换线(302)和LC谐振电路(304)都制作在硅基底(303)上，所述阻抗变换线(302)位于硅基底(303)的正中间，所述LC谐振电路(304)分布在阻抗变换线(302)的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种用NbN动态电感实现紧凑可调型微波谐振器的装置，其特征在于：所述LC谐振电路(304)包含耦合电容(401)、谐振器中心导体(402)和dc-SQUID(403)；所述谐振器中心导体(402)由5-10纳米厚度的NbN薄膜构成；所述耦合电容(401)是谐振器中心导体(402)和阻抗变换线(302)之间的缝隙电容，所述dc-SQUID(403)两端分别连接谐振器中心导体(402)和NbN膜接地面(301)。