在现代的电压计量工作中,利用的是交流约瑟夫森效应,即将特定频率的微波通过约瑟夫森结时在结的I-V曲线上可观察到量子化的夏皮罗电压台阶.实际应用时,通常选用I-V曲线具有非回滞特性的SNS结,因为其电压与电流单值对应,便于构成可编程约瑟夫森电压系统(PJVS),而且其抗噪声干扰性能比回滞的SIS结强得多.对于约瑟夫森结阵,一个重要的考量是提高其输出电压.为了达到这个目的,需要在串联电路中集成更多的约瑟夫森结.然而,由于微波通过SNS结有所损耗,串联电路尾部的结感受到的微波功率会比首部有所降低,因此会造成它们的工作范围有所不同.整串约瑟夫森结协同工作时的整体工作范围取决于其中所有单个结的工作范围,势必比某单个结的工作范围低.因为以上的原因,单一串联支路能够集成约瑟夫森结的个数是有限的,受限于微波损耗.本文使用渐变微波传输线的方法来缓解结损耗导致微波功率降低对阵列中结个数限制的影响.约瑟夫森结是由电流驱动的,假设P(n)是串联结阵中第n个结处的微波功率,Z(n)是第n个结处的微波传输线阻抗,则第n个结感受到的微波激励电流是P(n+1)随着第n个结的损耗相比P(n)而降低,当我们利用渐变结构微波传输线相应地降低第n+1个结所处位置的传输线阻抗Z(n+1),则第n个结感受到的微波激励电流I(n+1)还可以保持不变.根据以上的思路,我们设计的微波传输线在10.8 mm的长度范围内阻抗Z缓慢地由50变化为42.4,内部含有1024个SNS型Nb/NbxSi1-x/Nb约瑟夫森结.测试结果显示,这样的设计有效地缓解了由结损耗导致微波功率降低使得结阵偏置电流工作范围减小的现象.