面向高能物理应用的共形 60 GHz 有源中继器的设计、研制与测试
仪器与探测器
2025-03-25 v1 高能物理 - 实验
摘要
无线数据传输与供电(WADAPT)提案旨在研究无线技术在 HEP 实验中的可行性。在 ATLAS 探测器中使用无线数据传输的主要动机在于减少线缆与连接器以降低无源材料。然而,径迹层几乎完全封闭,起到法拉第笼的作用,阻碍层间的信号传播。为了实现探测器数据通过各层的径向读出,我们研制了一种有源中继器板,该中继器板可穿过径迹层模块之间 2–3 mm 宽的狭缝。该中继器在构建用于神经形态径迹读出的拓扑径向网络方面同样具有优势。有源中继器板由接收天线、放大器与发射天线组成,在样机上进行测试时,接收天线位于模块的内侧,发射天线位于同一模块的外侧,厚度为 10 mil 的共形板穿过该狭缝。利用两个喇叭天线、信号发生器与频谱分析仪,已演示通过径迹层的中继传输。在喇叭天线与中继器板相距 20 cm 的条件下,接收电平达到 -19.5 dBm;相比之下,在相同设置但关闭放大器时,接收电平约为 -46 dBm。该结果标志着在探测器数据读出中实现 60 GHz 链路的一个重要里程碑。
引用
@article{arxiv.2503.18735,
title = {Design, Development and Testing of a Conformal 60 GHz Active Repeater for High Energy Physics Applications},
author = {Imran Aziz and Yasin Alekajbaf and Dragos Dancila and Kristiaan Pelckmans and Abhinav Jain and Richard Brenner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.18735},
year = {2025}
}