專利名稱：通信用高溫超導射頻前端的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種頻分雙工射頻前端子系統(tǒng)，特別是一種頻分雙工高溫超導射 頻前端子系統(tǒng)。
背景技術：
在各種民用通信和軍用通信系統(tǒng)中，射頻前端子系統(tǒng)都是其重要組成部分，其技 術指標對整個系統(tǒng)的性能起著關鍵的影響作用。在頻分雙工的通信系統(tǒng)中，射頻前端子系 統(tǒng)一般包括雙工器和低噪聲放大器，且雙工器為對稱結構，在發(fā)射和接收通道具有相同的 濾波器階數(shù)。子系統(tǒng)的功能就是將需要發(fā)射的大功率信號經(jīng)由雙工器的發(fā)射通道濾波后， 通過雙工器的公共端口由天線發(fā)出。天線接收到的小功率弱信號，首先經(jīng)射頻前端子系統(tǒng) 的雙工器接收通道濾波，提取出接收頻段內(nèi)的小信號，由低噪聲放大器放大后，提供給下一 級的器件進行信號處理。高溫超導技術是在80年代發(fā)現(xiàn)高溫超導材料后，特別是在近幾年快速發(fā)展起來 的一項高科技技術，由于高溫超導薄膜具有近乎為零的表面電阻，具有很高的品質因數(shù)(Q 值)，所以采用高溫超導薄膜制成的微帶濾波器，具有極低的通帶損耗和極高的鄰頻干擾抑 制能力，應用于移動通信基站的接收系統(tǒng)上，表現(xiàn)為改善系統(tǒng)的接收靈敏度，提高系統(tǒng)的抗 干擾能力。因此高溫超導濾波技術在射頻、微波通信領域具有非常廣闊的應用前景。而要實現(xiàn)高溫超導濾波器在通信系統(tǒng)中的實際應用，需要研究相應的并網(wǎng)接入技 術，以實現(xiàn)高溫超導濾波器在通信系統(tǒng)中的無障礙接入，并體現(xiàn)高溫超導濾波器的性能優(yōu) 勢。目前基本的接入方法是在現(xiàn)有射頻前端子系統(tǒng)中的雙工器和低噪聲放大器之間直接串 接超導濾波器，接入方式簡單，但缺點是由于常規(guī)的雙工器損耗較大，引入了額外的損耗， 不利于系統(tǒng)靈敏度的提升。附圖1為常規(guī)的頻分雙工射頻前端子系統(tǒng)，同時圖中顯示了發(fā)射通道信號放大的 功率放大器。附圖2為典型的高溫超導濾波器在頻分雙工通信系統(tǒng)中的接入方式。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于設計一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，可以實現(xiàn)常 規(guī)射頻前端的全部功能，滿足發(fā)射信號的濾波和接收信號的濾波放大要求，實現(xiàn)通信系統(tǒng) 的信號頻分雙工，可以直接替換通信系統(tǒng)中的常規(guī)射頻前端，完成頻分雙工高溫超導射頻 前端子系統(tǒng)的并網(wǎng)接入，具有結構緊湊、技術指標優(yōu)異、并網(wǎng)便捷等特點。本實用新型的技術方案一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，包括雙工器、高 溫超導濾波器和低溫低噪聲放大器三部分，其特征在于雙工器為非對稱雙工器。本頻分雙 工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)的工作機理是非對稱雙工器、高溫超導濾波器及低溫低噪聲 放大器共同組成頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)本體，雙工器的發(fā)射通道為高階數(shù)濾波 器，以帶外抑制為主要關注點，接收通道為低階數(shù)濾波器，以低損耗為主要關注點；天線接
3收到的小信號進入非對稱雙工器公共端口，經(jīng)雙工器接收通道初步濾波后，進入超導濾波 器二次濾波，通過低溫低噪聲放大器進行放大，提供給下一級的器件處理；非對稱雙工器接 收通道濾波器階數(shù)低于發(fā)射通道濾波器階數(shù)，可有效降低額外的插入損耗，高溫超導濾波 器則充分發(fā)揮高階數(shù)、高選擇性、低損耗的特點，提升系統(tǒng)的抗干擾能力，低噪聲放大器在 低溫下工作，使噪聲進一步降低，提升了系統(tǒng)的接收靈敏度；大功率發(fā)射信號進入非對稱雙 工器的發(fā)射通道濾波，經(jīng)雙工器公共端口由天線發(fā)射出去，發(fā)射通道濾波器保持高階數(shù)，可 以對雜散信號進行有效的抑制；所以本頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)保持了原有的發(fā) 射通道濾波特性，而接收通道則集成了超導濾波器和低溫低噪聲放大器的技術優(yōu)勢，提升 了子系統(tǒng)的接收靈敏度和抗干擾能力。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之非對稱雙工器，其結構中包括 發(fā)射通道和接收通道，其發(fā)射通道濾波器的階數(shù)高于接收通道濾波器的階數(shù)。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之非對稱雙工器，其接收通道濾 波器帶寬不窄于且覆蓋接收頻率帶寬，其階數(shù)不少于2階。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之非對稱雙工器，其結構可為腔 體結構、波導結構、介質加載結構、微帶結構。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之高溫超導濾波器，其帶寬不窄 于且覆蓋接收頻率帶寬，不寬于雙工器接收通道濾波器的帶寬。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之高溫超導濾波器，其工作溫度 低于相應高溫超導材料的臨界溫度。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之低溫低噪聲放大器，其工作頻 率范圍不窄于且覆蓋高溫超導濾波器的帶寬。本實用新型的優(yōu)越性在于1、一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，包括包括 雙工器、高溫超導濾波器和低溫低噪聲放大器三部分，可以滿足通信系統(tǒng)發(fā)射信號的濾波 和接收信號的濾波和放大要求；2、本實用新型保持了常規(guī)射頻前端原有的發(fā)射通道濾波特 性，接收通道則集成了超導濾波器頻率選擇性高、低溫低噪聲放大器噪聲低的優(yōu)勢；3、本實 用新型具有結構緊湊、技術指標優(yōu)異、并網(wǎng)便捷等特點。
附圖1為常規(guī)的頻分雙工通信系統(tǒng)用射頻前端子系統(tǒng)，同時顯示了用于發(fā)射信號 放大的功率放大器。附圖2為典型的高溫超導濾波器在頻分雙工通信系統(tǒng)中的并網(wǎng)接入圖，高溫超導 濾波器直接串接在雙工器接收濾波通道和低噪聲放大器之間。附圖3為本實用新型所涉頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，包括非對稱雙工 器、高溫超導濾波器、低溫低噪聲放大器。其中100為常規(guī)的頻分雙工通信系統(tǒng)用射頻前端子系統(tǒng)，101為對稱雙工器，102 為低噪聲放大器，103為公共端，104為接收信號輸出端，105為發(fā)射信號輸入端，106為發(fā)射 通道的功率放大器；200為典型的高溫超導濾波器在頻分雙工通信系統(tǒng)中的并網(wǎng)接入圖， 201為高溫超導濾波器；300為高溫超導射頻前端子系統(tǒng)本體，301為非對稱雙工器，302為 低溫低噪聲放大器，303為子系統(tǒng)公共端，304為接收信號輸出端，305為發(fā)射信號輸入端。
具體實施方式
實施例1 一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)300，包括雙工器301、高溫超導 濾波器201和低溫低噪聲放大器302三部分，其特征在于雙工器301為非對稱雙工器。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)300中之非對稱雙工器301，其結 構中包括發(fā)射通道和接收通道，其發(fā)射通道濾波器的階數(shù)為8階，高于接收通道濾波器的 階數(shù)4階。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)300中之非對稱雙工器301，其接 收通道濾波器帶寬810MHz 840MHz，不窄于且覆蓋接收頻率帶寬825MHz 835MHz，其階 數(shù)為4階。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)300中之非對稱雙工器301，其結 構為腔體結構。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)300中之高溫超導濾波器201， 其帶寬為接收頻率帶寬825MHz 835MHz，不寬于雙工器301接收通道濾波器的帶寬 810MHz 840MHz。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)300中之高溫超導濾波器201，其 工作溫度為73K，低于相應高溫超導材料DyBCO的臨界溫度89K。上述所說的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)300中之低溫低噪聲放大器302， 其工作頻率范圍為780MHz 880MHz，不窄于且覆蓋高溫超導濾波器201的帶寬825MHz 835MHz。
權利要求一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，包括雙工器、高溫超導濾波器和低溫低噪聲放大器三部分，其特征在于雙工器為非對稱雙工器。
2.根據(jù)權利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說 的頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之非對稱雙工器，其結構中包括發(fā)射通道和接收通 道，其發(fā)射通道濾波器的階數(shù)高于接收通道濾波器的階數(shù)。
3.根據(jù)權利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說的 頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之非對稱雙工器，其接收通道濾波器帶寬不窄于且覆 蓋接收頻率帶寬，其階數(shù)不少于2階。
4.根據(jù)權利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說的 頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之非對稱雙工器，其結構可為腔體結構、波導結構、介 質加載結構、微帶結構。
5.根據(jù)權利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說的 頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之高溫超導濾波器，其帶寬不窄于且覆蓋接收頻率帶 寬，不寬于雙工器接收通道濾波器的帶寬。
6.根據(jù)權利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說的 頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之高溫超導濾波器，其工作溫度低于相應高溫超導材 料的臨界溫度。
7.根據(jù)權利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說的 頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)中之低溫低噪聲放大器，其工作頻率范圍不窄于且覆蓋 高溫超導濾波器的帶寬。
專利摘要一種頻分雙工高溫超導射頻前端子系統(tǒng)，包括雙工器、高溫超導濾波器和低溫低噪聲放大器三部分，其特征在于雙工器為非對稱雙工器；本實用新型的優(yōu)越性在于保持了常規(guī)射頻前端原有的發(fā)射通道濾波特性，接收通道則集成了超導濾波器頻率選擇性高、低溫低噪聲放大器噪聲低的優(yōu)勢；具有結構緊湊、技術指標優(yōu)異、并網(wǎng)便捷等特點。
文檔編號H04B1/40GK201584964SQ20092025177
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權日2009年12月16日
發(fā)明者劉彬, 孫鈞, 季來運, 李晨晨, 李演奇, 王朗 申請人:天津海泰超導電子有限公司