移动通讯用高温超导滤波器的研究

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移动通讯用高温超导滤波器以其独特的优越性能和巨大的商业价值吸引着人们去探索和研究。目前,该项目的研究和开发已成为国内外超导应用研究的一个热点。相对于传统滤波器,高温超导滤波器具有带内插损小,带边陡峭,体积小、易于集成等优点。移动通信基站接收机前端通过应用高温超导滤波器,可以减小干扰,节约频率资源,增加基站覆盖范围,提高通话质量,减少盲区,提高传输数据的速率,在航天,卫星,通信,雷达等领域具有广泛的应用前景。在国外,移动通讯用高温超导滤波器子系统已步入实用化阶段,市场不断扩大,取得了很好的经济效益和社会效益。 高温超导滤波器的设计是一个网络综合的问题,根据我们目前的设计条件和超导薄膜的尺寸因素,我们选用了结构紧凑的前向耦合型电路设计,应用TUMIC和SONNET仿真软件,设计了用于移动通讯频段的高温超导滤波器,并对几个重要参数进行了实验测试和分析。 在高温超导滤波器的制作过程中,超导电路与外接电路的连接至关重要。目前常采用的与外接电路的连接方法是在超导体上制作金属Au或Ag的接触点,然后用引线与外电路连接。金属接触电极与超导薄膜之间的接触电阻对超导滤波器的插入损耗有很大影响,因此,本文通过多种实验方法,系统的研究了Ag与YBCO超导薄膜之间的接触电阻问题,得到了最佳退火温度,并对退火时Ag与YBCO超导薄膜之间相互作用的机理进行了研究和探讨。 超导滤波器的焊接和封装对于超导滤波器性能而言也是相当重要的。本文详细介绍了屏蔽盒的设计思路,并对屏蔽盒谐振模式对超导滤波器的影响进行了讨论。对于超导滤波器的焊接,采用超声点焊焊接SMA的接头和高温超导滤波器的接触电极,实现了较小的接触电阻和较好的机械强度。 从设计到封装,以至滤波器的性能测试都取得了满意的实验结果,为进一步开发制作更高性能的移动通讯用高温超导滤波器打下了基础。目前我们的滤波器子系统进入了在基站中实地实验的阶段。
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