高温超导滤波器在电磁抗干扰中的技术和应用

滤波器作为通信系统射频前端的关键部件,其性能举足轻重。在射电天文观测的频段,高温超导薄膜材料的表面电阻比普通金属材料低至少两个数量级,因此,采用高温超导材料能够设计并加工出性能卓越的射频滤波器。特别是射电天文望远镜对电磁抗干扰的实际需求越来越迫切,使得具有电磁抗干扰能力的陷波滤波器的研究备受关注。研究团队长期从事该领域的研究,并已取得一些研究成果。文章从不同谐振器结构类型以及频率特性等方面,介绍了研究团队在该领域的研究和设计工作,以及在射电天文电磁抗干扰中发挥的作用。

高温超导滤波器在航天技术中的应用

提出了一种高温超导滤波器在航天中应用的方法,分析了高温超导滤波器在航天器中应用的优势,可以改善接收机的灵敏度,降低噪声系数,减小接收天线的接收面积,增加航天器的测控距离等。设计了高温超导滤波器在轨验证装置,并在卫星中成功使用。

窄带高温超导滤波器的研制

介绍了S波段窄带高温超导滤波器的设计过程,采用仿真建模和拓扑结构优化关键技术,在不需调谐的情况下,研制成功中心频率2.1GHz,带宽6MHz,群延时起伏在4.3MHz(71.7%带宽)内达到了18.321ns,插入损耗小于0.5dB,带边陡度大于17dB/MHz,驻波比优于1.5的高温超导滤波器,有利于器件的工程化应用。

高温超导滤波器应用在移动通信基站中的优势

由于高温超导滤波器应用到移动基站前端可以提高基站的性能,因此受到了广泛的重视。该文介绍了高温超导滤波器的发展状况,研究了高温超导薄膜材料的微波性能。与普通的金属滤波器相比,高温超导滤波器在移动通信基站的应用中显示出了它的优越性能:其具有接近于理想的频率响应特性;能很好地抑制带外信号的干扰;可以节约频率资源、增加基站覆盖面积和通话容量;还能够提高通话质量和降低功率辐射等。文中还进一步介绍了国内外高温超导滤波器在移动通信基站中的应用情况。

自均衡线性相位高温超导滤波器的设计

针对第三代移动通信CDMA 2000标准用超导滤波器的技术要求,设计了一种自均衡线性相位高温超导滤波器,给出了14阶三个交叉耦合的CQ结构滤波器理论计算结果、等效电路、耦合矩阵,设计的滤波器中心频率为830MHz,65%带宽内的群时延波动优于±10ns,滤波器模拟仿真结果与理论计算很好得吻合。

C波段高温超导滤波器实用化研究

主要对高温超导滤波器在国内、外应用现状进行分析。在高温超导滤波器的制备上,对现流行的两种衬底MgO基片和LaA lO3基片制备的超导膜所制作的C波段高温超导滤波器的性能进行分析比较。经多次实验测试,实际曲线结果表明:MgO基片制备的超导膜所制作的C波段高温超导滤波器,比LaA lO3基片制备的超导膜所制作的C波段高温超导滤波器在性能和制备上具有优势,便于生产。对滤波器所用制冷器的制冷量进行了计算,计算结果表明可用小型制冷机。

WCDMA通信系统用高温超导滤波器的设计

用于WCDMA移动通信系统接收频段的高温超导滤波器,滤波器的电路芯片采用蒸镀于2英寸0.5mmMgO基片上的双面DyBa2Cu3O7高温超导薄膜,设计制作的滤波器工作中心频率为1930MHz,相对带宽为1.04%,最终滤波器的工作温度为72K,实际测试结果满足了设计的要求。

高温超导滤波器用斯特林制冷机温度控制算法设计

在深空通信领域,利用高温超导滤波技术,可大幅提高接收机的灵敏度、信噪比和抗干扰能力。由于高温超导滤波器工作温度较低,需要斯特林制冷机进行制冷。斯特林制冷机温度的稳定性将直接影响高温超导滤波器的性能,文章对高温超导滤波器用斯特林制冷机温度控制算法进行了分析和设计,并给出了基于高温超导滤波器试验装置的温度控制曲线。

高温超导滤波器在现代移动通信中的应用

本文简单介绍我国主要的蜂窝移动通信网络以及目前移动蜂窝通信系统中的一些问题 ,介绍了国外高温超导(HTS)滤波器子系统的发展及在移动通信中的应用。高温超导滤波器子系统具有陡峭的、接近于理想的频率响应特性 ,能很好地抑制带外信号的干扰 ;非常高的灵敏度 ,能扩展覆盖区域 ;非常好的选择性 ,能充分利用频率资源 ,扩充系统容量 ,改善服务质量 ;性能好。

采用对称双螺旋结构的高温超导滤波器设计

针对低频率高温超导滤波器设计时尺寸大的问题,设计了一种对称双螺旋的微带谐振器,结构紧凑,可有效减小谐振器尺寸,且性能稳定,采用本谐振器结构设计了一种低频率的高温超导滤波器,滤波器中心频率为455.25MHz,相对带宽为1.05%,得到了较理想的设计结果。

中国联通GSM900通信系统用高温超导滤波器的研制

设计了用于中国联通GSM900移动通信系统接收频段的高温超导滤波器,给出了滤波器的理论设计和模拟仿真结果,滤波器的微带电路制作于2英寸MgO基片双面DyBa2Cu3O7高温超导薄膜上,中心频率为912MHz,相对带宽为0.66%,滤波器的工作温度为75K,各项技术指标均满足了GSM900系统的要求。

高温超导滤波器子系统在CDMA网络中的应用

在无线网络的基站接收机前端使用高温超导滤波器子系统可以有效地降低终端发射功率,提高容量利用率,增加覆盖范围,减少呼叫失败率和掉话率,抑制系统外干扰,提高频谱资源利用率和降低建网成本。本文对cdma2000 1x网络中使用高温超导滤波器子系统所带来的这些优势从原理上进行分析和阐述,并且提出了高温超导滤波器子系统在未来实际应用中需要考虑的问题。

斯特林制冷机与高温超导滤波器集成及降温试验

介绍了一种高效斯特林制冷机与移动通信基站用高温超导滤波器耦合集成系统设计及降温试验;详细描述了集成系统结构设计时主要考虑因素、整体方案设计,并进行了耦合集成和性能试验;实验结果表明,制冷机对其应用背景具有良好的匹配性。

高温超导滤波器的封装

高温超导滤波器的封装是影响超导滤波器性能的重要环节之一。文中详细讨论了封装盒设计应该注意的细节,避免影响超导滤波器性能的因素出现。成功地应用超声点焊的方法解决了PIN接头和高温超导滤波器电极的连接,达到了较小的接触电阻和较好的机械强度。

一款C波段极窄带高温超导滤波器

设计了一款中心频率位于C波段的10阶高温超导滤波器,相对带宽达到0.1%。该滤波器的拓扑结构采用准椭圆函数型,引入了2组CQ结构,分别来改善了滤波器的带边陡度和群时延平坦度,较好解决了寄生耦合对极窄带滤波器的影响。测试结果和仿真结果基本吻合,达到了预期目标。

具有平坦群时延特性的小型高温超导滤波器设计

为制作小型化线性相位高温超导滤波器,提出了一种新型开环分形谐振器,谐振器间耦合小且衰减快,可减小滤波器尺寸与不必要的寄生耦合。再者,使用相邻CQ单元共用谐振器的设计方法减少谐振器的数目进一步减小滤波器的尺寸。最后在MgO基底上设计出一个拥有三对传输零点的十阶高温超导滤波器,其带宽60%范围内群时延的波动在1 ns以内,版图大小仅有20 mm×10 mm,达到了相位均衡与小型化的目的。其边带陡峭度达到2d B/MHz,带外抑制达到40 d B,回波损耗最高为23.92 d B,插入损耗小于0.1 d B。

高温超导滤波器子系统在网络优化中的应用

本文将介绍高温超导滤波器子系统的组成结构,然后对高温超导滤波器子系统提高移动通信系统性能的根本原因进行理论分析,最后结合试验结论,给出高温超导滤波器子系统在网络优化方面的应用建议,为移动通信系统建设提供参考。

高温超导滤波器系统散热模拟及实验研究

小型制冷机是高温超导滤波器系统的重要组成部分,在冷端提供冷量的同时需在热端向环境排热。基于模拟和实验,设计了一款散热翅片,并在自然对流的条件下对翅片的散热性能进行研究。结果表明,在功率为12 W时,散热翅片最高和最低温度分别为58.2℃和53.2℃,当在翅片背部增加一层石墨烯导热膜后,最大和最小温度分别降低了3.3℃和4.7℃;采用翅片和环境之间的传热热阻R_(s)来评价两种翅片的性能,铝-导热膜传热热阻介于2.58—3.05℃/W之间,相比于传统铝翅片其与空气传热热阻最高降低了33.3%。

高温超导滤波器及其在移动通信中的应用

高温超导滤波器是近几年发展起来的新器件,它在通信领域有着广泛的应用前景,文章介绍了超导滤波器的原理和在移动通信中的应用,并对超导滤波器目前存在的问题和发展方向进行了讨论。

第三代移动通信用高温超导滤波器的研制

简单介绍了高温超导滤波器系统的构成和性能特点,根据第三代移动通信的技术要求,设计开发了两种类型的高温超导滤波器,针对频分双工的CDMA2000标准,开发了基于自均衡结构的线性相位超导滤波器,滤波器中心频率为830 MHz,带宽为10 MHz,其65%带宽内的群时延波动小于±10 ns,带边陡度超过35 dB/MHz。针对时分双工的TD-SCDMA标准,开发了基于双模结构的大功率超导滤波器,滤波器的中心频率为2 017.5 MHz,带宽为15 MHz,其功率承载能力达到10 W以上。