高性能高温超导移动通信基站接收前端技术的研究

论文摘要

本论文来源于电子科技大学微波中心向四川省青年科学基金申请的“高性能高温超导移动通信基站接收前端技术的研究”。利用高温超导(HTSC)薄膜材料研制的移动通信基站接收前端具有插损极小、噪声极低、带外抑制陡峭等显著优点,是利用波导腔、介质谐振器或常规的平面结构设计的基站接收前端所无法比拟的。利用高性能高温超导滤波器(HTSBPF)和工作在液氮温区的(77K)的低噪声放大器(LNA)来改进移动通信基站接收前端的工作,可对接收机的灵敏度和抗干扰特性具有明显改善。本文介绍了高温超导材料的基本特性,对高性能高温超导基站接收前端进行了分析,给出了高温超导滤波器的设计原理,并综合设计了符合要求的高温超导基站接收前端。本文解决了高温超导高性能滤波器的设计、密封封装和低温测量等难点,成功地在LaALO3 基片上设计并制作了中心频率0.795GHZ,带宽22MHz 的12 级高温超导带通滤波器并以此滤波器为核心集成的高温超导基站接收前端子系统,该子系统总噪声系数〈0.90dB ,带外抑制〉60dB,接收通道滤波器矩形系数约为1.4(60dB 带宽/1dB 带宽),满足设计要求。

论文目录

• 绪论
• 第一章 超导的发展与基本特性
• 1.1 超导的发展
• 1.2 超导的基本理论
• 1.2.1 迈斯纳效应和伦敦方程
• 1.2.2 超导的电性
• 1.2.3 临界温度（Tc）
• 1.2.4 临界磁场
• 1.2.5 临界电流密度
• 1.3 高温超导的发展年史
• 1.4 高温超导薄膜材料
• 1.5 温超导衬底材料
• 1.6 高温超导体的应用
• 第二章 高温超导在现代移动通信的应用
• 2.1 现代移动通信产业的状况
• 2.2 高温超导移动通信子系统概述
• 2.3 国外高温超导研究开发进展
• 2.4 我国高温超导移动通信近况
• 第三章 高温超导移动通信接收机的设计原理
• 3.1 滤波器的类型和技术参数
• 3.2 低通原型滤波器
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 最平坦响应低通原型滤波器
• 3.2.3 切比雪夫响应低通原型滤波器
• 3.2.4 椭圆函数响应低通原型滤波器
• 3.3 频率变换
• 3.3.1 由低通到高通的频率变换
• 3.3.2 由低通到带通的频率变换
• 3.3.3 由低通到带阻的频率变换
• 3.4 低噪声放大器
• 3.4.1 放大器的噪声系数
• 3.4.2 功率增益、相关增益和增益平坦度
• 3.4.3 放大器的动态范围
• 3.4.4 三阶交调和1dB 压缩点
• 3.5 低温制冷系统
• 第四章 高温超导基站接收机前端的设计
• 4.1 高温超导滤波器的设计
• 4.1.1 滤波器原型参数的选择
• 4.1.2 滤波器基本单元:谐振器选择
• 4.1.3 超导带通滤波器的设计
• 4.2 低温低噪声放大器
• 4.3 高温超导基站接收机前端的设计和仿真
• 4.4 高温超导接收机的封装和连接
• 第五章 测试结果与分析
• 5.1 高温超导接收机前端的实物
• 5.2 测试系统
• 5.3 测试结果与分析
• 5.3.1 测试结果
• 5.3.2 测试结果的分析
• 第六章 结论
• 致谢
• 个人简历
• 参考文献