Une R&D pour le développement d'une caméra à base de matrices de MKIDs (Microwave Kinetic Inductance Detectors) pour des observations dans le domaine millimétrique avec le télescope de 30 m de l'IRAM et avec des instruments dédies à la mesure des anisotropies du CMB est en cours. Les MKID sont des résonateurs à très haut facteur de qualité (~ 10^5) dont la fréquence propre de résonance varie en fonction de leur illumination.
Pour instrumenter des caméras constituées de matrices de MKID, il est nécessaire de faire un multiplexage fréquentiel permettant de générer un peigne fréquentiel d'excitation qui sera injecté à travers la matrice. Ce peigne est récupéré en sortie de la ligne de transmission et analysé pour déterminer les atténuations et déphasage subi par chaque fréquence d’intérêt. Etant donné que la matrice de KID doit fonctionner à 70mK un très haut facteur de multiplexage est nécessaire afin de limiter les traversées de câble vers le cryostat.
Tout d’abord un prototype qui instrumente 128 pixels sur une bande utile de 125 MHz a permis de démontrer la faisabilité du principe choisi a été réalisé (http://arxiv.org/abs/1102.1314). Celui-ci utilise 128 algorithmes CORDIC générant en ligne le peigne de fréquence désiré et des DDC (Digital Down Converters) fournissant à 1kHz une transmission I /Q de chaque tone. Cela permet ainsi de déterminer le déphasage et la variation d'amplitude de chaque fréquence d'intérêt.
Dans un deuxième temps pour atteindre l'objectif d’équiper des matrices de 4000 pixels, une nouvelle version de l'électronique a été réalisée (http://arxiv.org/abs/1204.1415).
Celle-ci permet d'instrumenter 400 pixels sur une bande passante de 500MHz. La conception repose sur l'utilisation de 6 FPGA de dernière génération, 1 ADC 12 bit/1GSPS et 5 DAC 16bit/1GSPS. Ce dernier à la capacité d'utiliser des informations d'entrée à 250 MSPS et de fournir des échantillons analogiques à 1GHz, grâce au modulateur numérique, aux interpolateurs et filtres d'ordre élevés dont il est équipé.
Le FPGA central connecté à l'ADC, utilise un filtre polyphase très raide et est associé à des modulateurs numériques pour découper la bande utile de 500 MHz en 5 bandes de 100 MHz ramenées en bande de base.
Les 5 FPGA restant associés aux DAC, génèrent chacun 80 fréquences d'excitation dans leur bande utile de 100 MHz et font la DDC sur chacune de celle-ci. Comme dans la version précédente, les tones sont générés par des CORDIC et sommés pour former le peigne de fréquence.
