真空中的局部 LNA 冷却

在平方千米阵列 (SKA) 望远镜 [1], [2] 中，必须降低第一级低噪声放大器 (LNA) 的噪声温度，以减小所需的有源面积并降低系统总成本。对 LNA 进行局部冷却不仅能显著降低噪声系数，还能减少所需功率，因为无需冷却整个系统。为了实现最佳的热隔离，选用了一种仅需 6 根键合线的 LNA 芯片，包括 4 根接地线和 2 根信号线。偏置在芯片上进行。若键合线长度为 1.5 mm，则 6 根键合线的总热导为 31 mW，需叠加到 LNA 的功耗 (30 mW) 上。在需冷却功率为 61 mW 的情况下，珀耳帖元件可实现 60 K 的温差 ($\Delta T$)。利用该系统，在 0.5 W 电功率下测得噪声降低了 30%；而要实现 15% 的噪声降低，仅需 35 mW 的电功率。