国内首次研制成功的高温超导移动通讯基站子系统原理性样机

高温超导移动电话基站子系统可以明显提高基站的性能，因此受到广泛的重视。我们利用一个高性能超导滤波器，低噪声放大器，脉冲管制冷机和有关的微波线路集成了一台完整的高温超导移动通讯基站子系统原理性样机。该子系统是针对DCS1800基站系统，频段为1710-1785MHz，系统增益为18dB，该子系统是国内研制成功的首台原理性样机。这表明对高温超导微波器件的应用研究已取得了阶段性的重要成果。性能更好的实用子系统样机正在研制中。     

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.     

应用超导研究中心

应用超导研究中心，致力于高温超导强电和弱电基础和应用研究。2001年4月中心研制的Bi系高温超导导线，被评为2001年中国十大科技新闻.2002年研制成功我国第一台移动通信用的高温超导滤波器系统。2004年高温超导滤波器系统在中国联通基站应用成功，实现了我国高温超导研究18年后的首次实际应用，也使我国成为继美国之后将高温超导应用于移动通信的第二个国家。2005年在北京建成了我国第一个高温超导移动通信应用示范基地。2005年Bi系导线的制备和大规模应用获得北京市科技进步一等奖。应用超导研究中心     

超导电力技术新进展及其未来发展的思考

近年来高温超导材料研究取得很大进展,它在电力领域的应用研究已受到广泛关注,一些示范样机,诸如高温超导输电电缆、变压器、故障电流限制器、电机和储能装置已经研制成功并投入示范性试验.超导技术是21世纪具有战略经济意义的高新技术,文章将介绍高温超导电力应用研究的新进展及其未来发展的思考。     

高温超导膜微波表面电阻Rs对微波滤波器插入损耗的贡献

利用微波电路仿真软件，分析高温超导膜微波表面电阻Rs对各种频率、各种级数的滤波器插入损耗的影响.结果给出:对于级数较少、频率较低的滤波器，使用Rs较高的薄膜或厚膜就可以得到很低的插入损耗;对于频率较高(高于6GHz),或极数较多（超过8极）的滤波器，就必须采用高质量的高温超导薄膜（Rs<1mΩ）. 关键词： 高温超导膜 微波滤波器 微波表面电阻 插入损耗     

使用脉冲管制冷机的高温超导电子学子系统的初步研究

利用微型制冷技术的最新成果，设计和制作了一台适用于高温超导微波子系统的脉冲管制冷机．制冷机冷头微振动精密测量表明，这台脉冲管制冷机冷头的最大振动比商品化的传统制冷机要小１～２个数量级左右．首次成功地将特殊设计的高温超导谐振腔与上述制冷机组成实用电子学子系统．实验表明，在同样条件下器件在传统制冷机（斯特林机）内出现的噪声，在脉冲管制冷机中完全消失，充分表明了脉冲管制冷的优越性，显示了由脉冲管制冷机与高温超导器件组成的实用电子学子系统的潜在应用前景．     

高温超导微波器件在移动通信中的应用

高温超导微波器件在移动通信基站的应用，蕴涵了巨大的商机。由高温超导滤波器、低噪声前置放大器以及微型制冷机组成的高温超导移动通信基站接收机前端子系统，将给移动通信基站的性能带来了极大的提高。目前，全球已出现一批专业化商业公司。美国已有近2000套高温超导子系统产品在基站做商业运行；欧洲和日本也已完成样机研制。中国科学院物理研究所在2001年初完成了我国第一台高温超导移动通信基站原理性样机。     

国家超导中心召开高温超导无源微波器件研究工作专题讨论会

研究表明.优质钇钡铜氧高温超导薄膜的表面电阻很低,在10GHZ,77K时的典型值为500　,远低于同样温度下金、银、铜等正常金属的数值.因此,人们正在加紧研究各种类型的高温超导无源微波器件,如谐振器、滤波器、延迟线、相移器等,并将它们应用到国防、通信等部门中.目前,高温超导谐振器的口值最局可达30000(2GHz);有人在4GHZ,3%的带宽内利用高温超导微帝线制成切贝雪夫滤波器,其插入损耗为 0.3dB,而用金制成的同样的器件的插入损耗达2. 5dB;在1OGHZ,10%的带宽内,由高温超导微带线和PIN 管组成的数字式相移器与铜所制成的同样器件相比,插…     

高温超导微波器件在移动通信中的应用

高温超导微波器件在移动通信基站的应用,蕴涵了巨大商机.由高温超导滤波器、低噪声前置放大器以及微型制冷机组成的高温超导移动通信基站接收机前端子系统,将给移动通信基站的性能带来极大的提高.目前,全球已出现一批专业化商业公司.美国已有近2000套高温超导子系统产品在基站做商业运行;欧洲和日本也已完成样机研制.中国科学院物理研究所在2001年初完成了我国第一台高温超导移动通信基站原理性样机.     

超导滤波器在射电天文RFI中的应用

针对射电天文测站急需解决通信频率对制冷接收机严重干扰的问题，本论文研制了一款S波段的高温超导滤波器，并将其应用在射电望远镜中，对通讯干扰频率的抑制作用进行了验证，表明在对原接收机性能指标不影响的情况下，对测站干扰点最强的2.143 GHz以下频段抑制度达到了114 dB，取得了很好的应用效果。     

场效应器件低温特性与低噪声放大器

高温超导滤波器与低噪声放大器(LNA)组成的射频接收机前端设备具有高选择性、高灵敏度和极低的噪声,因而展现出广阔的应用前景.本文研究了场效应器件的低温物理特性和电学参数,研制了一种适用于高温超导微波接收系统的低温低噪声放大器,在60K工作温度下,具有很好的噪声特性.包括高电子迁移率场效应晶体管在内的元件参数均在60K温度下进行了实际测量.放大器的各项指标与设计值吻合,工作频段为800MHz～850MHz,增益大于18dB,输入输出驻波比小于1.2,噪声系数小于0.22dB.     

基于H型谐振器的Ku波段高温超导滤波器设计

高温超导滤波器已在移动通信、射电天文、雷达探测等多个领域获得了重要应用.当前高温超导滤波器的研究和应用主要集中于10GHz以下的频段,针对超高频段(>10GHz)高温超导滤波器的研究很少.本文设计优化了具有无载Q值高、耦合强、尺寸短等特点的H型阶跃阻抗谐振器,并讨论了超高频段滤波器端口激发源的电容效应对滤波器响应的影响,最后采用优化的H型谐振器,应用去嵌入(De-Embed)设计方法消除端口效应,设计了中心频率为16GHz,相对带宽12.5%的6节高温超导滤波器.研制的超导滤波器在未经调谐的情况下,测试结果与仿真结果符合得很好,插入损耗小于0.3dB,反射损耗优于-14dB,带外抑制达到了-70dB.     

新型交叉指型低频宽阻带超导滤波器研究

本文提出了一种用于低频宽阻带滤波器设计的新型交叉指型谐振器(Interdigital Resonator,IDR),该谐振器具有结构紧凑、实现较强耦合、显著推高寄生通带等优异性能.文中设计和制作了中心频率为360MHz、相对带宽为4%的12节高温超导滤波器,实测结果表明,从通带到1.27GHz的阻带抑制超过80dB,第一寄生通带与基频通带频率比超过3.5.测试结果与设计结果符合得很好.     

C波段卫星通信中高温超导双工器的研制

文中提出一种紧凑型的c波段高温超导双工器的设计方法,利用一个公共输入节点和两个带通滤波器组成双工器。公共节点是由中心谐振频率处在防护频带上的开环微带环实现,每个带通滤波器都包括四个矩形螺旋线谐振器。双工器的中心频率为4GHz,带宽为0.23GHz。该双工器采用氧化镁衬底双面镝钡铜氧高温超导薄膜加工而成,薄膜上下表面均溅射金保护层。将超导双工器封装在铜制屏蔽盒中并在机械制冷机(77K温度条件)中测试。实验结果表明,每个信道的插入损耗低于0.1dB,两个信道间的隔离度超过40dB。仿真和实验结果达到很好的吻合,有效的说明了设计方法的正确性。     

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。     

新型高性能光控高温超导微波可变衰减器研制

 提出了一种用于高温超导系统的新型星载光控高温超导微波可变衰减器，详细介绍了设计过程，并针对测试结果进行了分析。该衰减器的实质是利用液氮温区高温超导薄膜极低的微波表面电阻和卓越的激光响应特性，实现优良的衰减功能。在器件结构的设计上引入过渡材料和透明有机材料以保证器件良好的接地性能以及激光光束的对准。主要结论如下：光控高温超导微波可变衰减器在液氮温区工作，电路尺寸为12 mm×8 mm×0.5 mm，可单独使用也可集成于高温超导系统中，可大幅减小系统的体积与质量；高温超导衰减器的插损小于0.2 dB，比常规衰减器低1个量级；高温超导衰减器的可变衰减步进值小于0.01 dB，比常规衰减器低1～2个量级。根据激光功率大小对衰减器插损变化特性的影响，该衰减器也可以实现步进式调谐。     

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.