高温超导滤波器研究及其在微波接收机前端中的应用

摘要

3G时代的到来，使通信业的发展已经进入了一个崭新的阶段，现代社会的发展已对通信的质量及业务范围提出了更高的要求，移动通信系统的性能亟待提高。高温超导滤波器用在通信系统接收机的前端，对降低整个系统的噪声系数有着显著的贡献。由于超导体本身固有的低损耗、高Q值等特性，高温超导滤波器可以做到具有很好的边带特性、极好地带外抑制特性以及极低的损耗特性。因而能有效地解决通信覆盖范围、容量扩充、频率资源充分利用等问题。 本文讲述了滤波器的应用历史及高温超导滤波器在现代移动通信中的应用，介绍了现代微带滤波器的设计理论和方法，阐述了滤波器设计过程。对高温超导滤波器的制作、封装、测试及后期调谐做了实验性的研究。设计并制作的六阶高温超导微带滤波器，低温77K附近测试得到中心频率约为1.945GHz，带内插损小于0.6dB，3dB带宽约为12MHz，在距中心频率为9MHz处的带外抑制超过54dB。高温超导(HTS)滤波器和低温低噪声放大器(LNA)结合起来构成高温超导接收端子系统，测试得到中心频率1.947GHz，3dB带宽12.2MHz，带内波纹<0.2dB。该研究成果为今后从事该领域的进一步研究提供了有益参考。

目录

文摘

英文文摘

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第一章引言

第一节滤波器的简要发展

第二节高温超导滤波器在现代移动通信中的应用

1.2.1我国蜂窝移动通信现状

1.2.2高温超导滤波器的优点及在移动通信中的应用

第三节高温超导滤波器的研究现状

1.3.1国内外研究动态

1.3.2高温超导滤波器要解决的问题

第二章滤波器设计原理

第一节高温超导特性简述

第二节滤波器参数定义

第三节微带传输线理论

2.3.1微带传输线的主要特性

2.3.2微带传输线谐振器

第四节网络基础理论

2.4.1散射参数定义

2.4.2二端口网络特性描述

第五节滤波器的设计方法

2.5.1原型滤波器

2.5.2频率和阻抗变换

2.5.3带通滤波器的仿真设计流程

第三章高温超导微带滤波器设计

第一节微带电路的衰减与损耗

3.1.1导体损耗

3.1.2介质损耗

3.1.3封装损耗

第二节高温超导滤波器的设计

3.2.1耦合原理

3.2.2滤波器类型选择

3.2.3谐振器结构与尺寸确定

3.2.4耦合参数确定

第三节通过群时延设计滤波器的方法

3.3.1原理总结

3.3.2对设计方法的改进

第四节高温超导滤波器设计实例

第四章高温超导滤波器的制作和测试

第一节滤波器设计与制作的实际考虑

第二节滤波器版图的制作

第三节金属屏蔽盒的制作

第四节滤波器的封装和测试

第五节测试结果分析

第五章高温超导接收前端的探讨

第一节概述

第二节低噪声放大器的设计

第三节超导接收机前端的测试

第六章本论文小结及存在的问题与后续工作

参考文献

致谢

个人简历