Waveguide structure design for a sideband-separating heterodyne receiver operating in the 0.8…1 mm wavelength band

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A waveguide structure is presented for the RF front end of a sideband-separating heterodyne receiver operating in the 0.8–1 mm band, based on two single-ended superconductor–insulator–superconductor (SIS) mixers. The microwave properties of the following elements are investigated: a 90° quadrature hybrid, a directional coupler, a T-junction power divider, and a transition section; their amplitude and phase frequency responses are calculated. For the 90° hybrid, the amplitude imbalance does not exceed 1.5 dB, the phase imbalance including reflections stays within 2°, and both return loss and isolation are better than –25 dB. In addition, a full waveguide assembly was simulated with the SIS-mixer reflections taken into account. The resulting sideband rejection of the entire waveguide structure, including mixer reflections, is no worse than 20 dB across the band.

About the authors

G. P Nazarov

Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics RAS; Astrospace Center of the P.N. Lebedev Physical Institute RAS

Email: nazarov.gr@asc.rssi.ru
Moscow, Russian Federation; Moscow, Russian Federation

K. I Rudakov

Astrospace Center of the P.N. Lebedev Physical Institute RAS

Moscow, Russian Federation

I. V Tretyakov

Astrospace Center of the P.N. Lebedev Physical Institute RAS

Moscow, Russian Federation

Ya. O Vodzianovskiy

Astrospace Center of the P.N. Lebedev Physical Institute RAS

Moscow, Russian Federation

A. V Khudchenko

Astrospace Center of the P.N. Lebedev Physical Institute RAS

Moscow, Russian Federation

References

  1. Kerr A.R., Feldman M.J., Pan S.-K. // Proc. Eighth Int. Symp. on Space Terahertz Technology. 25–27 March. 1997. Cambridge MA: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 1997. P. 101.
  2. Rudakov K.I., Khudchenko A.V., Filippenko L.V. et al. // Appl. Sciences. 2021.V.11. № 21. P. 10087.
  3. Балега Ю.Ю., Барышев А.М., Бубнов Г.М. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 2020. Т. 63. № 7.С. 533.
  4. Рудаков К.И., Дмитриев П.Н., Барышев А.М. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 2019. Т. 62, № 7. С. 613.
  5. Pickett H.M., Poynter R.L., Cohen E.A. et al. // J. Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. 1998. V. 60. № 5. P. 883.
  6. Новиков И.Д., Лихачев С.Ф., Щекинов Ю.А. и др. // Успехи физ. наук. 2021. Т. 191. № 4. С. 404.
  7. Лихачев С.Ф., Рудницкий А.Г., Андрианов А.С. и др. // Космич. исследован. 2024. Т. 62. № 1. С. 121.
  8. Baryshev A.M., Hesper R., Mena F.P. et al. //Astronomy & Astrophysics. 2015. V. 577. Article No. A129.
  9. Hesper R., Khudchenko A., Baryshev A.M. et al. // IEEE Trans. 2017. V. TST‑7. № 6. Р. 686.
  10. Khudchenko A., Fominsky M., Heiter C. et al. // IEEE Trans. 2019. V. TST‑9. № 6. Р. 532.
  11. Belitsky V., Bylund M., Desmaris V. et al. // Astronomy & Astrophysics. 2018. V. 611. Article No. A98. doi.org/10.1051/0004-6361/201731883
  12. Третьяков И.В., Худченко А.В., Черный Р.А., Лихачев С.Ф. // РЭ. 2023. Т. 68. № 9. С. 909.
  13. Khudchenko A., Tretyakov I., Koshelets V.P. et al. // IEEE Trans. 2023. V.TST‑13. № 6. P. 645. doi: 10.1109/TTHZ.2023.3307595
  14. Рудаков К.И., Худченко А.В., Кошелец В.П. // ЖТФ. 2024. Т. 69. № 7. С. 1111.
  15. Morgan M.A., Pan S.K. // IEEE Trans. 2013. V.TST‑3. № . 1. P. 72.
  16. Kooi J.W., Chamberlin R.A., Monje R. et al. //IEEE Trans. 2012. V.TST‑2. № 1. P. 71. doi: 10.1109/TTHZ.2011.2177726
  17. Худченко А.В., Рудаков К.И., Третьяков И.В. и др. // ЖТФ. 2024. Т. 69. № 8. С. 1211

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).