WCDMA系统用高温超导线性相位滤波器的研究

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高温超导材料制作的滤波器具有极高的品质因数,从而增强了接收机的抗干扰能力。高温超导滤波器前置接收机,则是为了充分利用高温超导滤波器极低的插入损耗这一特性。前置高温超导滤波器后,接收机的灵敏度大幅度提高。从而,移动通信系统通话质量得以改善。与此同时,除了在民用通信方面,在军用雷达、卫星通信、电子对抗、深空探测等领方面也有着广泛的应用前景。高温超导滤波器的应用价值在各个领域均发挥着重要作用。因此,本工作展开对高温超导线性相位滤波器在WCDMA系统下的设计与制作的研究与讨论。移动通信发展的前期阶段,不太关注高温超导滤波器的线性相位指标。中国移动TD-SCDMA标准发射和接收均采用同一频段传输,主要进行能够承载大功率的超导滤波器的研究,中科院物理所和天津海泰超导公司都发表了相关研究结果;中国电信CDMA2000标准用超导滤波器的研究已经很多,而中国联通WCDMA标准用超导滤波器还没有很深入、广泛的研究。WCDMA系统随着通信的发展,频带宽度也在变宽。因此,滤波器的带边陡度及线性相位指标(群时延特性)均有严格要求。如果设计常规的线性相位滤波器,滤波器阶数越高,其边沿越陡峭。但是群时延失真会随着滤波器的陡峭度的增加而增加。高频信号通过滤波器后,由于存在群时延失真的问题,高频信号则会产生很大的相位失真。导致数字移动通信系统的解调质量下降,而增加通信的误码率。目前,外部均衡法和自均衡方法是解决滤波器群时延失真常用的两种方案。由于外部均衡法,需要引入外部群时延均衡器。所以超导滤波器的电路面积则会增加。非常不利于高温超导滤波器的小型化集成化。同时对调谐装置也有更高的要求。而自均衡法则可以很好的解决这个问题,因此本文研究的是自均衡高温超导线性相位滤波器。本文设计并制作了基于WCDMA标准用高温超导线性相位的两种规格的滤波器。滤波器的通带宽度分别为20MHz和60MHz。两种规格滤波器的中心频率相同,均为1950MHz。根据超导滤波器的性能测试曲线,该结果显示设计指标均得到满足。其中,插入损耗不高于0.2dB,回波损耗在滤波器实测结果总更是优于18dB,群时延特性良好。
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