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„Best Paper Award“ für PTB-Publikation zum Thema „Messung von Hochfrequenzleistung“

13.04.2022

Quasi-optischer Messaufbau zur Bestimmung der Einfügedämpfung zwischen der Hohlleiterebene A und der Ebene des pyroelektrischen Detektors B bestehend aus Ein- und Ausgangshohlleiter, Rillenhornantennen und elliptischen Spiegeln.

Die Autoren Rolf Judaschke, Mathias Kehrt, Karsten Kuhlmann und Andreas Steiger erhalten für die Veröffentlichung der Ergebnisse ihrer zweijährigen Zusammenarbeit zum Thema „Linking the Power Scales of Free-Space and Waveguide-Based Electromagnetic Waves“ den „Andy Chi Best Paper Award“. Diese renommierte Auszeichnung prämiert die beste Arbeit, die im jeweils vergangenen Jahr in den IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement“ veröffentlicht wurde und wird den Autoren im Rahmen der Konferenz „I2MTC 2022“ persönlich verliehen werden.

 

In ihrer Arbeit konnten die Autoren zeigen, dass die beiden Leistungsskalen der spektralen Empfindlichkeit im Freiraum einerseits und im Rechteckhohlleiterband WR-10 (d.h. im Frequenzbereich von 75 GHz bis 110 GHz) andererseits innerhalb der ermittelten Messunsicherheiten übereinstimmen.

 

Für diesen Vergleich wurde ein Messplatz aufgebaut, in dem ein speziell entworfener, elliptischer Spiegel die von einer Rillenhornantenne abgestrahlte Hochfrequenz (HF)-Leistung in die Apertur eines Freiraum-Detektors fokussiert. Aufgrund der unterschiedlichen Rückführung der beiden Skalen auf das Internationale Einheitensystem SI war der Vergleich von besonderem Interesse. Einerseits erfolgt die messtechnische Rückführung der HF-Leistung im Hohlleiter durch direkte Substitution des Wärmeäquivalents mit einer Gleichleistung in einem speziellen WR-10-Kalorimeter bei Raumtemperatur. Andererseits wurde ein im Freiraum verwendeter pyroelektrische Foliendetektor (PTFD), der sich durch eine großflächige Geometrie und einen nahezu konstanten Frequenzgang auszeichnet, zuvor bei 1,4 THz kalibriert. Das hierzu verwendete Terahertz (THz)-Detektornormal wurde über ein elektrisches Substitutionsradiometer mit einem kryogenen Hohlraumabsorber im optischen Spektralbereich bei einer sichtbaren Laserfrequenz rückgeführt.

 

Dieser Äquivalenznachweis eröffnet die vielversprechende Möglichkeit, die Messgröße „Hochfrequenzleistung“ in höherfrequenten Wellenleiterbändern bis in den THz-Bereich mittels der verwendeten Freiraummethode genau zu messen.

 

Quasi-optischer Messaufbau zur Bestimmung der Einfügedämpfung zwischen der Hohlleiterebene A und der Ebene des pyroelektrischen Detektors B bestehend aus Ein- und Ausgangshohlleiter, Rillenhornantennen und elliptischen Spiegeln.

Bild 1: Quasi-optischer Messaufbau zur Bestimmung der Einfügedämpfung zwischen der Hohlleiterebene A und der Ebene des pyroelektrischen Detektors B bestehend aus Ein- und Ausgangshohlleiter, Rillenhornantennen und elliptischen Spiegeln.

 

 

Fotografie des Messaufbaus mit pyroelektrischem Detektor PTFD und Referenzhohlleiterleistungssensor.

Bild 2: Fotografie des Messaufbaus mit pyroelektrischem Detektor PTFD und Referenzhohlleiterleistungssensor.

 

 

Ansprechpartner: 

·             Rolf Judaschke
Opens internal link in current windowFachbereich 2.1 „Gleichstrom und Niederfrequenz“
   Rolf.Judaschke(at)ptb.de

·             Karsten Kuhlmann
Opens internal link in current windowFachbereich 2.2 „Hochfrequenz und Felder“
   Karsten.Kuhlmann(at)ptb.de

·             Andreas Steiger
Opens internal link in current windowFachbereich 7.3 „Detektorradiometrie und Strahlungsthermometrie“
   Andreas.Steiger(at)ptb.de

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