何立娟[1]2014年在《WCDMA系统用高温超导线性相位滤波器的研究》文中研究说明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。
张天良[2]2009年在《高性能高温超导线性相位滤波器的研究》文中进行了进一步梳理利用高温超导(HTSC)薄膜研制的微波滤波器具有体积小、重量轻、插损小、Q值高和滤波特性好等优点,这是波导腔、介质谐振器或常规平面结构设计的滤波器所无法比拟的。这些优点对于减轻通信系统的重量和缩小体积降低成本都是非常有利的。本论文首先介绍了高温超导材料的基本特性,在对当前国内外文献中已报道的部分同类产品做了简要归纳的基础上对高温超导线性相位滤波器的应用进行了分析。本论文在解决了高温超导微波无源器件的设计、光刻工艺、密封封装和低温测量等难点之后,不仅分别采用了自均衡法和外均衡法来进行多种结构的高温超导线性相位滤波器的设计,而且还分别利用不同的设计方法,对不同阶数,不同相对带宽的高温超导线性相位滤波器进行了多角度的研制。第二章主要分析了谐振器间各类耦合及给出Extracted-pole结构高温超导线性相位滤波器的实验结果和结果分析。实测线性相位滤波器指标为:中心频率为1740MHz,带宽为80MHz,带内群时延波动(线性相位特性)<±1.5 ns,带外抑制>20dB,带内插损最好可达到0.141dB。第叁章主要介绍利用原型结构直接进行高温超导自均衡线性相位滤波器的研制。实测线性相位滤波器指标为:中心频率为1993MHz,带宽55MHz,通带内最优插损为0.22dB,回波损耗优于-13.8dB,群时延起伏<±1 ns的有效带宽约占通带的75%。第四章主要介绍利用并联结构进行高温超导线性相位滤波器的研制。实测线性相位滤波器指标为:中心频率为2000 MHz,带宽40 MHz,通带内最优插损为0.264 dB,回波损耗优于-17.6 dB,群时延起伏<±1.5 ns的有效带宽约占通带的70%以上。第五章主要介绍交叉线结构自均衡小型化高温超导线性相位滤波器的研制。实测线性相位滤波器指标为:带宽15 MHz,中心频率2514 MHz,通带内最优插损为2.96 dB。群时延起伏<±10 ns的有效带宽约占通带的70%。第六章主要介绍高温超导外均衡线性相位滤波器的研制。实测线性相位滤波器指标为:中心频率2250.86 MHz,带宽14 MHz,通带内最优插损为2.092 dB,回波损耗优于-18.97 dB,群时延起伏< 50ns有效带宽约占通带的78.57%。第七章主要讨论了利用低阶线性相位滤波器通过级联的方式构造高阶线性相位滤波器的方法,并给出仿真实例。第叁章和第五章还给出了部分自行综合出的线性相位滤波器低通原型参数或归一化耦合矩阵,今后在此基础上还可根据实际设计目标综合出对应的低通原型参数或归一化耦合矩阵作为设计工作的理论指导。在论文设计过程中,所采用的基片均采用YBCO/LaAlO3/YBCO双面薄膜。设计各器件的主要过程为:首先给出线性相位滤波器的原理参数模型和设计原理,利用电磁仿真工具建立高温超导滤波器的理论仿真模型以获取理论理想结果,然后采用全波电磁仿真方法,综合设计符合要求的高温超导线性相位滤波器,并完成设计结果与理论结果比对。最后完成器件的制作、封装和测量,将试验结果与仿真结果进行比较。从基片介电常数、厚度、加工工艺等多种因素以不同角度针对测试结果与理想结果之间的差异进行分析。
张天良[3]2004年在《高温超导线性相位滤波器的研制》文中研究说明与利用波导腔、介质谐振器和常规金属平面结构设计的滤波器相比，利用高温超导（HTSC）薄膜研制的微波滤波器具有体积小、重量轻、插损小、Q值高和选频特性好等优点。本文首先介绍了高温超导材料的基本特性、对高温超导滤波器的应用进行了简单分析、介绍了线性相位滤波器的设计原理，然后采用全波电磁仿真方法，利用CAD工具，建立了高温超导滤波器的理论仿真模型，综合设计符合要求的高温超导线性相位滤波器，并进行了器件的制作、封装和测量。本文解决了高温超导微波无源器件的设计、光刻工艺、密封封装和低温测量等难点后，成功地在LaAlO3基片上设计并制作了中心频率为1.75GHz，带宽为80MHz，带内插损<0.2dB，带内群时延波动（线性相位特性）<2ns，带外抑制>25dB的高温超导薄膜微带结构的线性相位滤波器，测试结果显示所制作的高温超导线性相位滤波器其带内插损最好可达到0.141dB，带外抑制>20dB,基本满足设计要求。关于高温超导线性相位滤波器的研制国内还未见到相关报道。
季来运, 马杰, 孙钧, 王朗, 李演奇[4]2010年在《CDMA2000系统用高温超导线性相位滤波器的研制》文中研究说明针对第3代移动通信CDMA2000标准对高温超导滤波器提出的技术要求,设计了一种自均衡特性的高温超导线性相位滤波器,给出了线性相位滤波器的设计原理、拓扑结构、理论计算结果、耦合矩阵、等效电路、滤波器模拟仿真结果以及实际制作的高温超导滤波器测试曲线.设计的线性相位滤波器中心频率为830MHz,滤波器阶数为12阶,引入2个交叉耦合,滤波器实际测试曲线、模拟仿真结果、理论计算叁者有很好的吻合,滤波器的带边陡度达37dB/MHz,60%带宽内的群时延波动小于±10ns.
张天良, 羊恺, 孔根升, 罗正祥[5]2010年在《高温超导小型化交叉线自均衡线性相位滤波器》文中研究表明利用高温超导薄膜制作的高温超导滤波器同时具备极低插损和陡峭带外截止特性,但对电路加工工艺要求很高.为了便于采用常规光刻工艺加工交叉线高温超导自均衡线性相位滤波器,本文采用一种特殊结构的多曲折线谐振器.结合自拟的线性相位滤波器耦合矩阵在35.1mm×6.6mm、具有极低表面电阻、厚度为0.5mm、介电常数为23.5和LaAlO3作为衬底的微带线YBCO/LaAlO3/YBCO双面高温超导薄膜上设计并制作了八级高温超导小型化交叉线自均衡线性相位微带线滤波器,在77K时测得其中心频率为2513.5MHz,带宽为15MHz,群时延起伏<15ns的有效带宽占通带的70%以上。
张天良, 羊恺, 罗正祥, 补世荣, 刘娟秀[6]2007年在《高性能高温超导线性相位滤波器的研制》文中研究表明本文结合extracted-pole技术,并针对实际调试困难提出了特殊的调试方法和有效的电路结构。采用全波电磁仿真分析方法,利用在微波频段Q值比常规导体高1～3个数量级、具有极低表面电阻的YBCO高温超导薄膜,和厚度为0.5 mm、介电常数为23.5的LaAlO_3作为衬底的微带线,研制出了工作在1.75 GHz,带宽为80 MHz的高温超导线性相位滤波器,带内群时延起伏约为±1.5 ns,带内插损最好达到0.141 dB。
张天良, 羊恺, 补世荣, 刘娟秀, 罗正祥[7]2004年在《易加工开口环高温超导线性相位滤波器》文中研究指明基于常规正方形结构开口环谐振器制作线性相位滤波器时,耦合缝太窄而不适合常规光刻工艺的加工,研究了高温超导开口环谐振器间的混合耦合,提出了适合常规光刻工艺加工的改进结构,并利用这种结构研究了一中心频率在1 750 MHz,带宽为80 MHz的高温超导六级线性相位滤波器。
孙亮, 黎红, 张雪强, 李春光, 张强[8]2012年在《高温超导滤波器应用的探索与实践》文中进行了进一步梳理自1911年发现超导电性以来,在不断发现新材料,揭示新机理,发展新理论的同时,超导应用也取得了引人瞩目的进展,其中利用超导材料微波损耗很低的特性研制的微波滤波器和微波接收机前端子系统得到了世界各国的重视,并在实际应用中取得了重要成果.本研究组长期从事该领域的研究,并已取得一些成果.该文将从超导滤波器的创新设计方法入手,结合研究组近些年开展的工作,介绍高温超导滤波器及其子系统在无线通讯、气象雷达、射电天文以及空间技术等领域中的应用.
季来运[9]2010年在《第叁代移动通信用高温超导滤波器的研制》文中研究说明简单介绍了高温超导滤波器系统的构成和性能特点,根据第叁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。
杨时红, 刘洋, 丁晓杰, 陈宇鹏, 王志杰[10]2011年在《窄带高温超导滤波器的研制》文中研究表明介绍了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。
参考文献：
[1]. WCDMA系统用高温超导线性相位滤波器的研究[D]. 何立娟. 天津理工大学. 2014
[2]. 高性能高温超导线性相位滤波器的研究[D]. 张天良. 电子科技大学. 2009
[3]. 高温超导线性相位滤波器的研制[D]. 张天良. 电子科技大学. 2004
[4]. CDMA2000系统用高温超导线性相位滤波器的研制[J]. 季来运, 马杰, 孙钧, 王朗, 李演奇. 中国科学:信息科学. 2010
[5]. 高温超导小型化交叉线自均衡线性相位滤波器[J]. 张天良, 羊恺, 孔根升, 罗正祥. 科学通报. 2010
[6]. 高性能高温超导线性相位滤波器的研制[J]. 张天良, 羊恺, 罗正祥, 补世荣, 刘娟秀. 仪器仪表学报. 2007
[7]. 易加工开口环高温超导线性相位滤波器[J]. 张天良, 羊恺, 补世荣, 刘娟秀, 罗正祥. 电子科技大学学报. 2004
[8]. 高温超导滤波器应用的探索与实践[J]. 孙亮, 黎红, 张雪强, 李春光, 张强. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2012
[9]. 第叁代移动通信用高温超导滤波器的研制[J]. 季来运. 中国电子科学研究院学报. 2010
[10]. 窄带高温超导滤波器的研制[J]. 杨时红, 刘洋, 丁晓杰, 陈宇鹏, 王志杰. 低温与超导. 2011
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