Tại sao suy giảm 0 dB tồn tại?


18

Tôi đang đọc bài báo này: Nâng cấp kính hiển vi quét đường hầm nhiệt độ thấp để cộng hưởng spin-electron và thấy rằng để nhiệt, họ sử dụng bộ suy giảm 0 dB.

Trang 6: Có ngân sách làm mát hữu hạn cho bộ điều hòa nhiệt độ của chúng tôi và lưu ý rằng sự truyền nhiệt của đường RF bị chi phối bởi lớp phủ Ag dày micron của dây dẫn trung tâm, chúng tôi đã làm nóng tất cả các cáp SR sử dụng bộ suy giảm 0dB

Tôi hiểu bộ suy giảm làm giảm cường độ tín hiệu (công suất), nhưng có bộ suy giảm 0 dB nghĩa là gì?

Mục đích chung của các bộ suy giảm 0 dB là gì và trong bài báo nó chỉ được sử dụng để ghép nhiệt?


1
Có một cái nhìn ở đây . Điều này sẽ cho bạn một ý tưởng tốt về những gì đang xảy ra, và tại sao. Đầu nối 0 dB (không chính xác bằng 0, nhưng có thể bằng một nửa dB) là một phần quan trọng giữa các phân đoạn dỗ bán cứng nhắc giữa các hệ thống của các tem khác nhau. Trong khi đọc, họ thực sự đã có một thời gian khó khăn để thiết lập mọi thứ và duy trì chúng, quá. Họ đã làm việc chăm chỉ. Một biểu dữ liệu cho một trong các trình kết nối của họ là XMA Corp 2782 .
jonk

@DwayneReid Cảm ơn bình luận của bạn, tôi đã xóa câu trả lời của mình và sẽ kiểm tra nó (và đọc các câu trả lời / bình luận khác).
Michel Keijzers


Cảm ơn câu hỏi! Thật thú vị khi tìm hiểu về thử nghiệm sử dụng thiết bị điện tử trong buồng lạnh.

Câu trả lời:


9

Câu trả lời của JRE nói về lý do tại sao các bộ suy giảm 0dB nói chung tồn tại, trong trường hợp cụ thể này có vẻ như họ đang sử dụng chúng để tiếp xúc nhiệt tốt giữa dây dẫn bên trong của cáp và giai đoạn cách ly nhiệt như bạn có thể thấy trong hình trên trang 20, và do đó đến bể chứa đông lạnh làm mát giai đoạn cách ly nhiệt. Về cơ bản, bạn muốn cáp ở cùng nhiệt độ thấp như vật liệu trong hộp lạnh của bạn, thay vì dẫn tất cả nhiệt từ kết nối lên trên ở nhiệt độ phòng. Một vấn đề nữa là các dây cáp có sự dẫn nhiệt bất đẳng hướng: chúng dẫn nhiệt tốt hơn dọc theo trục của chúng hơn bởi vì cách điện giữ cho dây dẫn trung tâm cách ly điện cũng là một chất cách nhiệt tốt (hoặc ít nhất là tốt hơn nhiều so với kim loại dây dẫn bên trong).

Đánh giá từ việc gắn nó cũng cung cấp một số độ ổn định cơ học, bộ suy giảm được giữ ở một nơi trong khi các dây cáp được gắn ở hai đầu sẽ di chuyển xung quanh một chút do sự co nhiệt khi bạn đi từ nhiệt độ phòng xuống 4K hoặc thấp hơn.

Cryogenics là khó, và truyền nhiệt từ phần còn lại của thế giới 300K khủng khiếp là kẻ thù lớn nhất của bạn.

Phác thảo bộ máy RF đông lạnh chung


Trang 20

nhập mô tả hình ảnh ở đây


Cảm ơn bạn đã phản hồi. Vì vậy, trong bài báo này, họ sử dụng bộ suy giảm 0dB để có sự dẫn nhiệt tốt hơn? Nghe có vẻ như bộ suy giảm 0dB sẽ dẫn rất nhiều nhiệt từ không khí đến giai đoạn mK? Tôi nghĩ rằng bạn thường muốn cách ly nhiệt tốt giữa các giai đoạn. Là mục đích của các bộ suy giảm 0dB để giúp dây dẫn bên trong của đường dây RF nóng lên nhưng phần còn lại được cách ly nhiệt giữa các giai đoạn nhiệt độ khác nhau?
Blackwidow

1
Đúng vậy, ý tưởng là các bộ suy giảm có sự dẫn nhiệt tốt hơn giữa giai đoạn cách ly nhiệt và dây dẫn bên trong của cáp (câu trả lời của Ofer đã đưa ra một điểm tốt mà tôi không nghĩ tới, tôi sẽ phác thảo một cái gì đó để thử và minh họa). Chúng không thực sự ảnh hưởng đến sự dẫn nhiệt từ thế giới bên ngoài hoặc giữa các giai đoạn cách ly nhiệt.
llama

Một cách khác mà bạn có thể nghĩ về nó: bộ suy giảm liên kết đoạn trên (T) cao hơn của cáp với giai đoạn cách ly nhiệt (TIS), để nhiệt mà nó dẫn được truyền vào TIS thay vì tiếp tục đi xuống cáp khu vực thực sự nhạy cảm. TIS thường được liên kết nhiệt với một bình chứa khí heli hoặc nitơ lỏng, vì vậy chúng có thể chìm một lượng nhiệt tương đối lớn, nhưng ở nhiệt độ cao hơn khu vực làm lạnh bằng tủ lạnh.
llama

Dòng này dường như mâu thuẫn với phần còn lại của bài đăng, một số chỉnh sửa có thể cải thiện chất lượng của câu trả lời. "trong trường hợp cụ thể này có vẻ như họ đang sử dụng chúng để làm giảm sự thay đổi nhiệt độ từ các xung RF trong dây cáp bị mất"

26

Bộ suy giảm 0dB là bộ suy giảm có chức năng điện và cơ học giống như các bộ suy giảm khác trong dòng sản phẩm đó.

Bạn có thể sử dụng chúng thay cho bộ suy giảm khác khi thực hiện các bài kiểm tra. Nó hoạt động giống như các bộ suy giảm khác (về tổn thất chèn và dải tần số) và phù hợp với chính xác cùng một không gian một cách cơ học.

Bộ suy giảm 0dB đáp ứng tất cả các thông số kỹ thuật của các sản phẩm khác trong cùng dòng sản phẩm, do đó, việc hoán đổi nó sẽ giữ cho tất cả các đặc tính hiệu suất khác của thiết lập của bạn giống nhau.

Có thể không quan trọng nếu bạn đang điều chỉnh đài phát thanh CB, có thể rất quan trọng trong hiệu suất cao, công cụ tiên tiến.

Điểm của việc sử dụng một trong bài báo được đề cập dường như là để giảm lượng nhiệt thấm vào một thiết bị rất nhạy cảm. Nhiệt gây ra tiếng ồn trong các mạch nhiệt độ cực thấp mà bài báo mô tả.

Bộ suy giảm 0dB dường như được sử dụng vì nó truyền tín hiệu RF (gần như) cũng như cáp, nhưng không truyền nhiệt dễ dàng như cáp.


Cảm ơn bạn đã trả lời. Câu trả lời của bạn nghe có vẻ đúng và thực tế là họ chỉ ra 'ngân sách làm mát hữu hạn', quan điểm của bạn có ý nghĩa. Tôi chỉ bối rối về câu: "Chúng tôi đã làm nóng tất cả các cáp SR bằng cách sử dụng bộ suy giảm 0dB." Để làm nóng tất cả các dây cáp có nghĩa là làm cho chúng có trạng thái cân bằng nhiệt ....
Blackwidow

3
@JRE Dường như một mục tiêu chính khi đưa cáp vào buồng lạnh là để đảm bảo cáp được làm mát hoàn toàn đến nhiệt độ buồng để nó không làm ấm trực tiếp thiết bị trong câu hỏi thông qua dẫn. Với cáp đồng trục, việc làm mát dây dẫn bên trong dường như được đặc biệt quan tâm / khó khăn. Có một số tính chất cơ học của một bộ suy giảm có thể giúp làm mát dây dẫn trung tâm nếu nó được liên kết nhiệt với một miếng kim loại rất lạnh hoặc trôi nổi trong chất lỏng đông lạnh?

@JRE nhìn vào các phản hồi được đăng dưới đây, có vẻ như bạn muốn dây dẫn bên trong của đường RF được làm nóng (dây dẫn bên trong của đường RF được làm mát khá gần với giai đoạn mK) trong khi vẫn duy trì cách ly nhiệt tốt ở nơi khác?
Blackwidow

3

Bộ suy giảm 0 dB giúp làm nóng vật lý dây dẫn trung tâm của cáp. Chất nền suy hao thường là một chất dẫn nhiệt tốt hơn so với chất điện môi Teflon của cáp. Tuy nhiên, họ không giúp đỡ với tiếng ồn phát ra từ thiết bị điện tử 300K. Cho rằng bạn sẽ muốn suy hao bằng hoặc lớn hơn tỷ lệ của nhiệt độ phòng với nhiệt độ của bộ suy giảm. Ví dụ: bạn muốn có bộ suy giảm 20 dB để giảm nhiễu 300K xuống mức 4K.


4
Ai đó có thể giải thích chính xác "nhiệt" là gì? Nó rõ ràng có liên quan đến nhiệt độ, nhưng giấy được giới thiệu và tất cả mọi thứ tôi có thể tìm thấy về chủ đề này chỉ cho rằng mọi người đều biết nhiệt là gì.
JRE

Tôi không chắc mình đã từng nghe một định nghĩa cụ thể chưa, nhưng mơ hồ rằng kết nối nhiệt giữa chúng đủ tốt để chúng luôn ở cùng nhiệt độ. Có thể một cái gì đó chính xác hơn dọc theo đường cân bằng nhiệt (một khi bạn đã lấp đầy mọi thứ với LHe và đợi một lúc), chênh lệch nhiệt độ giữa chúng sẽ là <x (milli) kelvin.
llama

tương tự như "mùa đông"?
Hiểu lầm
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.