ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2015, № 9 · ИНФОРМАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РАДИОЛОКАЦИИ И ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА

Повышение производительности беспроводных телекоммуникационных каналов и использование криоэлектронных приемных устройств

В.Ф. Вдовин1, И.В. Леснов1

1 Институт прикладной физики РАН, Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Россия
Полный текст УДК 536.483 EDN UMAEWB

Аннотация

Целью работы было проведение анализа и уточнение предельных возможностей производительности беспроводных телекоммуникационных каналов, реализуемых на основе криостатируемой приемной аппаратуры. В результате формула Шеннона для оценки производительности телекоммуникационных каналов развита для случая использования криогенных приемных устройств, уточнены предельные значения производительности беспроводных каналов, теоретически доказана реализуемость их терабитных значений. Экспериментально подтвержден кратный эффект криогенного охлаждения на производительность приемного комплекса дальней космической связи.

  • space telecommunication
  • THz waves
  • noise temperature
  • Low noise receivers
  • cryogenically cooled receivers
  • noise figure
  • millimeter wave
  • submillimeter wave communications
  • телекоммуникации
  • дальняя космическая связь
  • ТГц волны
  • мм
  • субмм волны
  • шумовая температура
  • шум-фактор
  • криогенные приемники
Abstract (in English)

His work deals with development of link budget analyses of telecommunication wireless links. Our presentation gives more optimistic evaluation of fundamental limits of maximum achievable data rates of such links up to Terabit per second values and presented more correct approach to calculations of a budget by well known Shannon formula if a cryogenically cooled extremely low noise receivers are used for communications. Effect of cryogenic cooling on the wireless link rate has been experimentally proven.

Для цитирования

Вдовин В.Ф., Леснов И.В. Повышение производительности беспроводных телекоммуникационных каналов и использование криоэлектронных приемных устройств // Журнал радиоэлектроники. – 2015. – № 9.

Литература

  1. T. Schneider. Ultrahigh-Bitrate Wireless Data Communications via THz-Links; Possibilities and Challenges.// Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, Volume 36 Number 2 February 2015, p. 159.
  2. Terahertz Radiation Systems: Technologies and Global Markets / BCC Research Report Code: IAS029B, http://www.bccresearch.com/market-research/instrumentation-and-sensors/terahertz-radiation-technologies-markets-ias029b.html, Published: March 2012 with a newer version Report Code: IAS029D, Published: June 2015
  3. T.Schneider, A. Wiatrek, S. Preubler, M.Grigat, and R.-P. Braun, "Link budget analysis for Terahertz fixed wireless links",// IEEE Trans. THz Sci. Technol., vol. 2, no. 2, pp. 250-256, Mar. 2012.
  4. A.V.Arzhannikov, M.K.A.Thumm, A.V.Burdakov et al. Two Ways for High-Power Generation of Subterahertz Radiation by Usage of Strong Relativistic Electron Beams.// IEEE Trans. on Terahertz Science and Technology Vol. 5, NO. 2, March 2015, Pages: 478 - 485
  5. V. F. Vdovin and I. I. Zinchenko Modern Millimeter and Submillimeter receiver systems for Radio Astronomy.// Radiophysics and Quantum Electronics, Vol. 52, No. 7, 2009, p.461.
  6. Кошелец В.П., Филиппенко Л.В., Борисов В.Б., и др. Интегральный сверхпроводниковый бортовой спектрометр субмиллиметрового диапазона длин волн для атмосферных исследований. // "Известия высших учебных заведений. Радиофизика" Том 50, № 10-11, 2007, С. 935-940
  7. Vdovin V.F., Eliseev A.I., Zinchenko I.I., Koshelets V.P., et al. "A two-frequency two-polarization superconducting receiver for radio-astronomical investigations in the millimetric wave band".// "Journal of Communications Technology and Electronics" Vol. 50. 9. 2005. P. 1118-1122
  8. Seliverstov, S.; Maslennikov, S.; Ryabchun, S. et al. Fast and Sensitive Terahertz Direct Detector Based on Superconducting Antenna-Coupled Hot Electron Bolometer Applied Superconductivity, IEEE Transactions on, Volume: 25, Issue: 3, Part: 1 DOI: 10.1109/TASC.2014.2372171, 2015
  9. Cohn S.B., The Noise figure muddle.// M.J. vol.2 N 3, p.7, (March 1959)
  10. К.А.Горонина, Ю.А.Дрягин. О шумовых параметрах диодных смесителей. // "ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ" - Электронный журнал, 2002. N 1. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan02/5/text.html
  11. Troccoli, M. High Power Emission and Single-Mode Operation of Quantum Cascade Lasers for Industrial Applications Selected Topics in Quantum Electronics, IEEE Journal, Volume: 21, Issue: 6, 2015
  12. В.Ф.Вдовин, В.Г.Грачев, С.Ю.Дрягин и др. Криогенный малошумящий усилитель для радиоастрономических наблюдений и систем дальней космической связи на сантиметровых волнах. // Астрономический бюллетень. 2015 (принято в печать)