大功率高温超导滤波器的设计与功率测试

本文在双面YBCO高温超导薄膜上设计并制备了两节大功率超导滤波器,根据滤波器功率承载能力与最大电流密度之间的关系,减小电流密度和分散电流密度的分布是提高功率承载能力的关键.本文采用增加超导谐振器尺寸、优化几何结构及改进馈线耦合方式的方法,设计了两节2 GHz频段梭型谐振器结构的滤波器.设计及测量结果显示了馈线结构及谐振器几何尺寸优化程度对超导滤波器功率承载能力有不同程度的影响,说明了在大功率超导滤波器设计中应选用无结点间隙耦合式馈线以抑制电流密度的聚集.采用优化后的谐振器结构制备的梭型两节超导滤波器经测试功率承载能力为2 W.超导滤波器的尺寸为25×12 mm LaAlO3基片,中心频率2.022 GHz,相对带宽为2.4%.同时给出了超导滤波器功率测试的结构和方法.     

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。     

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。     

CDMA移动通信系统用高温超导滤波器的研制

研制了一种基于CDMA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0.5mm MgO基片上的双面DyBa2Cu3O7高温超导薄膜,设计制作的滤波器中心频率为830MHz,通带宽度为10MHz,最终滤波器的工作温度为70K,各项技术指标均满足了CDMA系统的要求.     

高温超导微带线滤波器的精确设计方法探讨

文中对高温超导微带线滤波器的精确设计方法进行了探讨 ,以 GSM180 0移动通信基站用高温超导带通滤波器为例进行了设计、模拟和优化。滤波器选用平行耦合型发夹式微带线结构 ,中心频率 174 7.5 MHz,通带带宽 75 MHz。模拟结果表明 :该滤波器具有良好的频响特性 ,带内波纹 <0 .1d B,反射损耗 >15 d B,基本符合设计要求     

宽阻带抑制的高温超导带通滤波器设计

提出了一种新型加载插指电容的U型阶跃阻抗谐振器,该谐振器可用于实现高温超导带通滤波器的宽阻带抑制。利用所提出的新型谐振器结构,设计并制作了一个4节切比雪夫型高温超导带通滤波器。滤波器中心频率为1026 MHz,带宽12.6 MHz,第一谐频频率5121 MHz,第一谐频与基频的比值为4.92,阻带抑制度优于60 dB。     

Tl2Ba2CaCu2O8薄膜高温超导滤波器研制

开发了一种基于模型的高温超导滤波器仿真设计方法和一种紧凑的组群式G型谐振器结构,研制出了用于WCDMA系统上的带宽为20MHz中心频率为1950MHz的8阶高温超导滤波器.该滤波器由Tl2Ba2CaCu2O8薄膜制作而成,制作在LaAlO_3衬底上,尺寸大小仅为26mm×18mm.实测结果显示滤波器的最小插入损耗为0.25dB,带外抑制大于70dB,回波损耗好于-16dB,实测的滤波器带宽、中心频率以及边带陡峭度也与仿真设计结果吻合很好,验证了设计方法和制作工艺的准确性.     

TD-SCDMA基站用16阶高温超导窄带滤波器

设计并制作了用于TD-SCDMA移动通信基站接收机前端的16阶高温超导窄带带通滤波器。该滤波器的中心频率为2017.5MHz,相对带宽为0.297%,由MgO衬底上的双面DyBa2Cu3O7超导薄膜加工而成。该滤波器77K温度下的实测带宽为5.83MHz,回波损耗好于15dB,边带陡峭度高达80dB/MHz;实测的中心频率等指标与仿真设计结果吻合很好。     

基于双模谐振器的高温超导可调滤波器

通过研究可调谐滤波器的基本原理，提出了一种奇、偶模频率分别可控的双模谐振器，采用砷化镓变容二极管作为调谐元器件，实现了高温超导带通滤波器的连续可调谐。基于全波电磁仿真分析方法，在YBCO/MgO基片上成功设计、制作了四节高温超导可调滤波器。测试结果表明，该滤波器的可调频率范围为1.296～1.526 GHz(16.3%),验证了该设计方法的有效性。     

GSM1800移动通信用20级高温超导滤波器研究

本文研究设计了实用于GSM1800移动通信基站的接收机用20级高温超导滤波器，其中心频率为1750MHz，带宽78MHz。实验结果显示在低温60K时，超导滤波器的带内插入损耗小于0．35dB，带边陡度好于18dB/MHz，中心频率及带宽都和设计结果很好的吻合，验证了分析方法和制备工艺的准确可靠。为研制更高水平的超导滤波器打下了较好的基础。     

Novel miniature high power ring filter

The power handling capability of high temperature superconducting (HTS) filters is limited due to current concentration at the edges of the superconducting films. This problem can be overcome by using ring resonator, which employs the edge current free and reduces the current concentration. However, this kind of filter has large size. In order to reduce the cost and size and increase the power handling capability, in this paper a HTS photonic bandgap (PBG) structure filter is developed. The proposed pass band filter with PBG structure exhibits center frequency 12.23 GHz, steepness (about 35 dB/GHz), bandwidth (−3 dB bandwidth is 0.045 GHz), and low insertion loss (about −0.5 dB), and can handle input power up to 1 W (this value was limited by the measurement instrument used in the experiment). The size is reduced by 25%, insertion loss reduced by 37.5%, and steeper roll-off of the filter is also obtained compared with that in published literature.     

高温超导收发子系统设计

本文介绍了一套高温超导收发子系统,该子系统包括大功率高温超导滤波器、环形器、微波开关、低噪声放大器.整个子系统真空封装在斯特林制冷机中,支持双向传输同频段微波信号.通带内子系统接收通道的最小噪声系数1.4dB,发射通道的功率承受能力大于3W.     

A ceramics-free waveguide for ITER ion cyclotron wave system

A ceramics-free waveguide for the high-power International Thermonuclear Experimental Reactor ion cyclotron (ITER IC) system (15-80 MHz), which is a TEM waveguide supported mechanically by T-shaped ridged waveguides, is proposed. The transmission-line theory shows that this waveguide has power handling capability of more than 3 MW, where an optimized antenna impedance is used for the ITER plasma parameters. The transmission line model used for the analysis is verified by the experiments on a one-tenth scale model     

高功率双频宽谱平面倒F天线设计分析

设计了一种双频带的高功率宽谱平面倒F天线。在矩形贴片上开L形槽实现天线双频辐射。采用圆锥过渡实现同轴馈线到平板之间的宽带阻抗匹配;通过折叠振子电容加载和合理增加天线高度和宽度实现天线宽带设计。经过优化设计,实现了274 MHz和680 MHz的双频输出,反射系数S11不超过-6dB的低频带宽和高频带宽分别达到14.6%和20.1%。天线的低频和高频增益分别达到4.4dB和4.6dB,对应辐射效率分别达到98%和99%。主辐射方向上的低频和高频远场辐射场与距离乘积与馈入宽带脉冲幅度比值分别为1.07和1.14。对天线的高功率容量进行了设计,将天线置于充0.2 MPa压力SF6气体的增强尼龙箱体中,天线可承受200 MW宽谱高功率微波。     

一种以白宝石为衬底的高选择性高温超导滤波器

研制了一种高选择性的24阶切比雪夫(Chebyshev)型高温超导带通滤波器,其中心频率为1748MHz、带宽为75MHz,适用于GSM移动通讯基站系统.此滤波器是在直径为3英寸、厚度为0.43毫米的铝酸镧双面超导薄膜上制作的.滤波器的计算机仿真是用Sonnet软件完成的.在滤波器设计中,提出了一种结构新颖的谐振器.在77K时,它具有很高的品质因子,约为30000.测试结果表明,该滤波器具有很好的选择性,带边陡度为17dB/MHz,带外抑制优于-90dB.     

快速发光二极管的性能与分析

本文叙述了用于光通信快速、高辐射度GaAs/GaAlAs双异质结发光管的性能.其电带宽大于60MHz,光带宽在100MHz以上.在200mA辐射度为1017W/cm2·sr.尾纤输出超过160μw(NA=0.2).分析和讨论了影响辐射输出和调制能力的诸因素,并选取了最佳折衷方案.     

CDMA基站用14阶高温超导滤波器

研制了用于CDMA移动通信基站接收机前端的14阶高温超导带通滤波器。该滤波器的设计带宽为10.9 MHz,中心频率为830MHz;仿真得到的回波损耗约为28 dB,带内波动小于0.008 dB,带外抑制大于90 dB;该滤波器由MgO衬底上的双面DyBa2Cu3O7超导薄膜加工而成。该滤波器在无后期调谐的情况下,72K温度的实测带宽为10.9MHz,回波损耗好于20dB,插入损耗0.001 dB,边带陡峭度高达80dB/16.3MHz,实测的中心频率等指标也与仿真设计结果吻合很好,各项指标均满足应用要求。     

VHF波段超窄带超导滤波器的设计及其时域调谐

低频超窄带滤波器要求谐振器间的耦合极弱,设计受到薄膜面积限制,其性能对基片介电常数的均匀性极为敏感且受制作和封装精度的限制.这些因素将导致的滤波器中心频率偏移和带内性能恶化.对此,时域调谐提供了很好的解决途径.我们采用嵌套双螺旋型谐振器,在37mm×12mm的MgO基片上设计制作了4节超导滤波器,中心频率为166.9 MHz,相对带宽仅为0.29%.由于基片厚度或介电常数的偏差及不均匀性会导致滤波器中各谐振的谐振频率偏移,使通带性能受到很大影响.我们提出了将机械调谐与时域分析相结合的方法,通过机械调谐纠正各谐振器的谐振频率,改善滤波器性能.同时为了解决多信道滤波器系统中,各滤波器工作于同一温度下,系统频率一致性问题,通过时域调谐获得频率可调范围信息.对上述0.5 MHz带宽的VHF波段滤波器应用时域调谐方法,得到的可调范围为0.7 MHz,测试结果表明该滤波器具有优异性能,带内插损小于0.4 dB,反射损耗达到14.8 dB,带外抑制大于-70 dB.     

适用于3G移动通讯的高温超导窄带滤波器

研制了一种适用于3G移动通讯基站接收机的高温超导窄带带通滤波器.其中心频率为1949.85兆赫兹,带宽为9.7兆赫兹.为了实现极高性能,理论设计了12阶准椭圆(quasi-elliptic)函数型滤波器,引入了3对传输零点.滤波器的计算机仿真是用Sonnet软件完成的.此滤波器是在直径为2英寸、厚度约为0.5毫米的氧化镁双面超导薄膜上制作的.实测表明,达到了极高的性能要求:相对带宽0.49%,带边陡度>150dB/MHZ,带外抑制>60dB,插入损耗<0.2dB,反射损耗<-14dB.