文档介绍：级:——分类号:——无线通信用高温超导滤波器的研究与设计学科专业:微电子与固体电子学研究方向:高温超导微波器件的研究与设计研究生:王升强届硕士研究生学位论文导师:张正平教授笾荽笱羊恺教授缱涌萍即笱贵州大学中国·贵州·贵阳年论文编号:密
无线通信用高温超导滤波器的研究与设计中文摘要的低噪声放大器呶鲁悸瞬ㄆ鞣庾霸谕桓龌肪持校灾岣呓邮栈件下,高温超导材料的射频表面电阻只有常规金属射频表面电阻的~,采用微研究生:王升强导师:张正平教授笾荽笱羊恺教授缱涌萍即笱高温超导材料自发现以来,因其低损耗特性引起人们广泛的关注。在俳缣带形式制作的高温超导谐振器其无载品质因数?梢源锏一胄振腔的V悼梢员饶猓寤幢刃痴袂坏奶寤『枚啾丁U庋梢圆捎酶呶鲁导材料来设计无线通信用高阶选择性微波滤波器,却不会使无线通信系统体积和重量过分增大。同时,由于高温超导材料工作在低温环境下,可以将接收机前端的噪声性能,是提高通信系统容量和有效利用无线频谱资源的有效技术方案。本文对面向无线通信用高温超导窄带选择性滤波器做了研究。采用全波分析法设计了一个阶窄带选择性高温超导滤波器,并对该滤波器进行了加工、封装和测试,并采用全波分析技术对设计结果和测试结果作了全面分析与探讨。本文工作对研制无线通信用窄带选择性高温超导滤波器的贡献:治了有效利用薄膜面积的窄带选择性高温超导滤波器的拓扑结构和谐振结构的特点。捎萌úǚ治黾际踅岷喜馐越峁肷杓平峁钠ú睿治隽擞跋斐滤波器性能的多个因素,并提出了准确设计高温超导滤波器时的技术方案。对目前在腔体滤波器综合中广泛采用的广义切比雪夫滤波器的综合技术作了初步研究,以便进一步采用高温超导技术设计选择性线性相位超导滤波器。关键词:高温超导,微波滤波器,全波分析法
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翁庋芯磕康无线通信面临的挑战要解决无线通信所面临的挑战,必须对现有无线通信系统基站接收机进行改造,以提高基站接收机的选择性和灵敏度,以有效利用无线电频谱资源和扩大基器就是要进一步增加同轴腔数量以提高滤波器的阶数,但是这样会增加滤波器的图无线通信接收机前端原理框图分别为从天线接收端起各个部件的噪声系数,、、分别为各个部件的增益。籈几岫垒二三目前,随着无线通信技术的不断发展,无线通信将进一步渗透到我们生活和生产中,对人类社会的进步和发展产生巨大的推动作用。但是,随着无线通信用户数的猛增和无线通信服务种类的多样化,无线电干扰加大,有限的无线电频谱资源日益受到严峻的挑战,信道拥挤不堪,这给我们的生产和生活带来诸多不便。然而,目前所用的无线通信系统基站接收机的选择性并不是很高,对有限的频率资源没有充分而有效地利用,而且由于接收机前端部件损耗较大的缘故,接收机的噪声性能也比较差,导致系统的灵敏度降低。站覆盖区。从具体的技术角度来讲,提高基站接收机的选择性,就是要设计超选择性的接收机滤波器;提高基站接收机的灵敏度就是要尽可能提高基站接收机系统的噪声性能。传统基站接收机中接收滤波器通常采用同轴技术来实现,设计超选择性滤波损耗,给接收机引入更大的噪声,使其噪声性能恶化,进一步使得基站的灵敏度下降【】。图为一典型无线通信接收机原理框图。式为通信系统的总噪声系数与各个部件噪声系数的关系【】,、、提高基站接收机的灵敏度,就是要降低系统的噪声系数,由式可知,影响接收机系统噪声性能的因素中,接受机前端几个部件的噪声性能超重要的作.‘七日
解决方案国内外研究进展高温超导材料在临界条件俳缥露萒⒘俳绲缌髅芏菾。、临界磁场心实验证明,常规金属材料微带谐振器的无载抵挥巧,而高温超导用。除去天线引入的不可避免的噪声外,要想减小系统的噪声,就必须使得滤波器的损耗减小,意味着滤波器的谐振腔的数目减小,这又会导致滤波器的选择性变差,使得噪声信号通过笠鸾坏骱托巢ǚ至俊R虼耍档徒邮栈岸部件的噪声是解决问题的关键,尤其是减小滤波器的损耗。综上分析,无线通信所面临问题的核心是滤波器的损耗和滤波器的选择性问题。超导材料是在一定温度下梦露瘸莆3疾牧系牧俳缥露,直流电阻为零的一种特殊材料。根据其临界温度的相对高低,超导材料分为高温超导材料偷臀鲁疾牧疭。自年俳缥露雀哂谝旱7械愕母呶鲁疾牧⑾趾蟆,高温超导材料在生活、科研及军事中的应用研究工作逐步展开,尤其是在无线通信领域内的应用。下,其表面电阻飚在微波通信频段只有常规金属材料表面电阻的~~『。可想而知,采用高温超导材料制作微波器件,其微波损耗会显著减小,高温超导微波器件的性能比起常规金属材料的微波器件也将会显著提高。谐振器的无载翟虼~,咏承└逹值腔体的无载礫】。由于不必担心材料损耗,可以用高温超导材料研制用于无线通信接收机用的超选择性微波滤波器,以提接收机的选择性。另外