Desenvolvimento de osciladores em 10GHz de ultrabaixo ruído de fase e análise de seus desempenhos nos transdutores do detector de ondas gravitacionais Mario Schenberg

• Ano de defesa: 2004
• Autor(a) principal: Luiz Alberto de Andrade
• Orientador(a): Carlos Frajuca, Odylio Denys de Aguiar
• Banca de defesa: Oswaldo Duarte Miranda, Antônio Carlos Cunha Migliano, Abelardo Podcameni
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Astrofísica
• País: BR
• Resumo em Inglês: This thesis describes the development of 10 GHz feedback oscillators with ultra-low phase noise and the expected sensitivity that should be achieved with it as the pump oscillator for the six parametric transducers of the Brazilian Mario Schenberg gravitational wave detector. The best phase noise performance obtained for the oscillators was -101,45dBc/Hz@3,25kHz. The effect of incorporating the pump oscillator to the parametric transducers and detector are studied analytically with computational model to estimate the sensitivity to Mario Schenberg gravitational waves detector. Simulations show that -101,45dBc/Hz@3,25kHz of phase noise, and assuming an amplitude noise of 10 dB below, this amplitude noise is the dominant noise in the calculation of the strain spectral sensitivity of the antenna. Various simulations had been done in the attempt to optimize the sensitivity of the gravitational wave detector Mario Schenberg. For a phase noise of -120dBc/Hz@3,25kHz, the amplitude noise, still in the hypothesis of 10 dB below the phase noise, is no longer the dominant noise. New simulations had been carried out and the best strain sensitivity was h=4,5x10-22 (square of Hz) and noise temperature Tn=90uK for a phase noise of -145dBc/H\@3,25kHz and amplitude noise of -160dBc/Hz@3,25kHz.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/jeferson/2005/01.07.11.49

Nesta tese foram projetados e desenvolvidos osciladores em 10 GHz de ultra-baixo ruído de fase. A melhor medida de ruído de fase para os osciladores desenvolvidos foi de -101,45dBc/Hz@3,25kHz . Os osciladores construídos serão empregados na alimentação dos seis transdutores paramétricos do detector de ondas gravitacionais Mario Schenberg. Os efeitos dos osciladores nos transdutores paramétricos e detector foram estudados analiticamente através de modelos computacionais desenvolvidos para estimar a sensibilidade do detector. Simulações mostram que para -101,45dBc/Hz@3,25kHz de ruído de fase, e assumindo um ruído de amplitude 10 dB abaixo, este ruído de amplitude é o dominante no cálculo da sensibilidade espectral da deformação da antena. Várias simulações foram feitas na tentativa de otimizar a sensibilidade do detector de ondas gravitacionais Mario Schenberg e para um ruído de fase de -120dBc/Hz@3,25kHz, o ruído de amplitude (ainda na hipótese de 10 dB abaixo) deixou de ser o ruído dominante. Novas simulações foram realizadas e a melhor sensibilidade de deformação da antena obtida foi h=4,5x10-22/(raiz quadrada de Hz) e uma temperatura de ruído de Tn+90uK para um ruído de fase de -145dBc/Hz@3,25kHz e um ruído de amplitude de -160dBc/Hz@3,25kHz.