Новые широкополосные источники шума для миллиметрового и суб-терагерцевого диапазона частот от Центра разработки мм-волновой техники ДОК (Санкт-Петербург) охватывают диапазоны 140–220 ГГц и 220–330 ГГц. Подобные приборы до сих пор не представлены именно российскими поставщиками.
Генераторы шума, ГШ (англ. noise sources) — это специализированные мм-волновые приборы, которые формируют контролируемый широкополосный шумовой сигнал с высокой плотностью спектральной мощности. Старшие модели охватывают две базовые волноводные полосы:
диапазон 220–330 ГГц (волновод WR-03)
диапазон 140–220 ГГц (волновод WR-05)
(Доступны младшие модели, на диапазоны 26.5-170 ГГц (WR-28 … WR-06).
В основе генераторов шума лежат кремниевые ЛПД-диоды (IMPATT-диоды), что обеспечивает устойчивое шумовое излучение с характером спектра, пригодным для калибровки и тестирования мм-волновых компонентов и сложных научных установок без применения традиционных громоздких газоразрядных источников шума и без необходимости высоковольтного питания для таких ГШ.
ГШ на ЛПД-диодах работают как в непрерывном режиме (CW), так и в импульсно-амплитудно-модулированном режиме с модуляцией до 1 кГц, что позволяет гибко использовать их в различных схемах и стендах.
Генератор шума (mm-wave noise source) и генератор сигналов (mm-wave oscillator) на такой же диапазон частот — это разные устройства. ГШ создает широкополосный, статистически случайный сигнал, равномерно распределенный по частоте в пределах волноводного диапазона. В свою очередь, генератор сигналов формирует детерминированный, управляемый сигнал: непрерывную волну (CW), модулированный сигнал, сигнал с заданной частотой, фазой и амплитудой.
Значение источников шума для НИОКР на частотах выше 100 ГГц
При переходе в область частот выше 100 ГГц инженеры сталкиваются с рядом физических и схемотехнических ограничений, существенно усложняющих традиционные методы измерений. Потери в волноводах, переходах и адаптерах растут нелинейно, а собственные шумы приемника и фронтендов становятся заметно выше по сравнению с классическими СВЧ-диапазонами.
Дополнительную сложность вносят многокомпонентные измерительные тракты, включающие несколько пассивных элементов, каждый из которых ухудшает итоговое отношение сигнал/шум. Даже незначительные температурные колебания или механические допуски начинают существенно влиять на конечный результат измерений.
В таких условиях корректная оценка коэффициента шума и усиления возможна при использовании источников шума с большим запасом по ENR (Excess Noise Ratio). Этот параметр характеризует превышение уровня шума источника над тепловым шумом идеального согласованного сопротивления при температуре 290 K. Именно поэтому в современных проектах НИОКР источники шума перестают восприниматься как вспомогательное оборудование и становятся критически важным элементом калибровки всей измерительной цепочки.
Твердотельные источники шума как новый промышленный стандарт
Одной из ключевых тенденций 2026 года является окончательное смещение рынка ГШ от газоразрядных источников шума к твердотельным решениям. Этот переход обусловлен сразу несколькими практическими преимуществами.
Твердотельные источники шума демонстрируют высокую долговременную стабильность параметров и не подвержены деградации, характерной для газонаполненных трубок. Их компактные размеры и цифровое управление упрощают интеграцию в автоматизированные измерительные стенды, а отсутствие высоковольтных цепей повышает надежность и безопасность эксплуатации.
Дополнительным фактором становится возможность работы в высоких частотных диапазонах — вплоть до 330 ГГц и выше. Особенно востребованными оказываются источники шума с уровнем ENR порядка 40–45 дБ, которые обеспечивают необходимый измерительный запас даже при суммарных потерях тракта 10–20 дБ и высоком собственном шуме испытуемого устройства (DUT). В 2026 году такие параметры становятся не избыточными, а необходимыми для достоверных измерений в суб-ТГц диапазоне.
Отдельное внимание сейчас уделяется инженерами в крупных НИИ вопросу воспроизводимости измерений. Требуется гарантированная повторяемость измерений между различными лабораториями, испытательными стендами и географически удаленными площадками.
Калиброванные источники шума играют в этом процессе ключевую роль, формируя опорную точку всей метрологической цепочки. Равномерная спектральная плотность шума по всему волноводному диапазону позволяет корректно калибровать коэффициент шума приемника, учитывать и компенсировать потери тракта, а также унифицировать методики измерений для диапазонов от 26,5 до 330 ГГц.
В заключение - с��ылка на веб-страницу источников шума на частоты 140-330 ГГц.
