專利名稱：通信用高溫超導(dǎo)射頻前端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(dǎo)射 頻前端子系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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(shù)指標(biāo)對整個系統(tǒng)的性能起著關(guān)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(jié)構(gòu)，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(jìn)行信號處理。高溫超導(dǎo)技術(shù)是在80年代發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)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(shù)，由于高溫超導(dǎo)薄膜具有近乎為零的表面電阻，具有很高的品質(zhì)因數(shù)(Q 值)，所以采用高溫超導(dǎo)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(yīng)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(dǎo)濾波技術(shù)在射頻、微波通信領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。而要實現(xiàn)高溫超導(dǎo)濾波器在通信系統(tǒng)中的實際應(yīng)用，需要研究相應(yīng)的并網(wǎng)接入技 術(shù)，以實現(xiàn)高溫超導(dǎo)濾波器在通信系統(tǒng)中的無障礙接入，并體現(xiàn)高溫超導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)計一種頻分雙工高溫超導(dǎo)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(dǎo)射頻 前端子系統(tǒng)的并網(wǎng)接入，具有結(jié)構(gòu)緊湊、技術(shù)指標(biāo)優(yōu)異、并網(wǎng)便捷等特點。本實用新型的技術(shù)方案一種頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，包括雙工器、高 溫超導(dǎo)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(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)的工作機理是非對稱雙工器、高溫超導(dǎo)濾波器及低溫低噪聲 放大器共同組成頻分雙工高溫超導(dǎo)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(guān)注點，接收通道為低階數(shù)濾波器，以低損耗為主要關(guān)注點；天線接
3收到的小信號進(jìn)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(jìn)入超導(dǎo)濾波 器二次濾波，通過低溫低噪聲放大器進(jìn)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(dǎo)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行有效的抑制；所以本頻分雙工高溫超導(dǎo)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(dǎo)濾波器和低溫低噪聲放大器的技術(shù)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(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)中之非對稱雙工器，其結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)中之非對稱雙工器，其結(jié)構(gòu)可為腔 體結(jié)構(gòu)、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、介質(zhì)加載結(jié)構(gòu)、微帶結(jié)構(gòu)。上述所說的頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)中之高溫超導(dǎo)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(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)中之高溫超導(dǎo)濾波器，其工作溫度 低于相應(yīng)高溫超導(dǎo)材料的臨界溫度。上述所說的頻分雙工高溫超導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，包括包括 雙工器、高溫超導(dǎo)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(dǎo)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(jié)構(gòu)緊湊、技術(shù)指標(biāo)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(dǎo)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(dǎo) 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(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，包括非對稱雙工 器、高溫超導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)濾波器；300為高溫超導(dǎo)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(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)300，包括雙工器301、高溫超導(dǎo) 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(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)300中之非對稱雙工器301，其結(jié) 構(gòu)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(dǎo)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(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)300中之非對稱雙工器301，其結(jié) 構(gòu)為腔體結(jié)構(gòu)。上述所說的頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)300中之高溫超導(dǎo)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(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)300中之高溫超導(dǎo)濾波器201，其 工作溫度為73K，低于相應(yīng)高溫超導(dǎo)材料DyBCO的臨界溫度89K。上述所說的頻分雙工高溫超導(dǎo)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(dǎo)濾波器201的帶寬825MHz 835MHz。
權(quán)利要求一種頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，包括雙工器、高溫超導(dǎo)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(quán)利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說 的頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)中之非對稱雙工器，其結(jié)構(gòu)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(quán)利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說的 頻分雙工高溫超導(dǎo)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(quán)利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說的 頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)中之非對稱雙工器，其結(jié)構(gòu)可為腔體結(jié)構(gòu)、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、介 質(zhì)加載結(jié)構(gòu)、微帶結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說的 頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)中之高溫超導(dǎo)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(quán)利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說的 頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)中之高溫超導(dǎo)濾波器，其工作溫度低于相應(yīng)高溫超導(dǎo)材 料的臨界溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，其特征在于所說的 頻分雙工高溫超導(dǎo)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(dǎo)濾波器的帶寬。
專利摘要一種頻分雙工高溫超導(dǎo)射頻前端子系統(tǒng)，包括雙工器、高溫超導(dǎo)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(dǎo)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(jié)構(gòu)緊湊、技術(shù)指標(biāo)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(quán)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(dǎo)電子有限公司