我国首台移动通信用高温超导滤波器系统研制成功
日期 2003-12-01 来源： 作者：张兆田 熊小芸 【 大 中 小】 【 打印】 【 关闭】
在国家自然科学基金（项目编号: 60071005，60171016）的资助下，清华大学物理系曹必松和朱美红副教授在超导滤波器系统的理论于系统实现的研究上取得重大进展，研制成功了我国第一台移动通信用高温超导滤波器系统。该系统是根据我国目前广泛使用的GSM1800移动通信系统的要求设计的，由超导滤波器、低噪声前置放大器、小型电制冷机和电子学控制4个部分组成，工作频段为（1710－1785）MHz。系统的关键性能，通带带边陡峭度为14dB/MHz，通带最大插损为0.26dB，噪声系数小于0.6dB。其中的核心单元超导滤波器，由铝酸镧为衬底的YBCO双面高温超导薄膜制成。
超导滤波器系统于2002年5月18日通过了教育部组织专家鉴定。与会专家认为：超导滤波器和超导滤波器系统的性能指标处于国内领先水平，其中超导滤波器达到了国际的先进水平。
随着移动用户数增加和业务范围的扩展，现有移动通信系统存在的基站覆盖面积有限、抗射频干扰能力弱、通话质量不够高、通话容量小等问题越来越突出。而高温超导薄膜在微波频段内的表面电阻比普通金属低两个数量级以上，用高温超导薄膜制备的滤波器具有带内插损小、通带带边陡峭、带外抑制性等诸多优点。如果用超导滤波器系统代替现有移动通信基站中由普通金属滤波器和低噪声前置放大器组成的常规滤波器系统，可以大幅度地提高通话质量，增加通话容量，扩大基站的覆盖面积，增强基站的抗干扰能力，降低手机发射功率，从而改善电磁环境，减小对人体健康的影响。由于这一新技术对现有和未来通信的重要影响，移动通信用高温超导滤波器的研究受到世界各国的普遍重视，并成为各国公司技术和市场竞争的热点。目前世界上至少已有7个公司专门从事移动通信用超导滤波器的研究，有近2000台超导滤波器系统在移动通信基站实际运行，产品销售额连续两年增速超过150%，目前已开始批量进入移动通信市场，但在我国在该方面尚属空白。
课题组研究人员在理论及关键技术研究的基础上，协同攻关，研制成功了我国第一台在电学性能上满足移动通信基站要求的超导滤波器系统，它标志着我国已经掌握了自主研制、开发超导滤波器产品的关键技术。该项拥有我国自主知识产权的研究成果为进一步研究新型移动通信用高温超导滤波器系统，占领未来移动通信和其它微波通信市场奠定坚实的理论和技术基础。
(稿件提供 张兆田 熊小芸)
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