高温超导滤波器论文-穆柯舟

高温超导滤波器论文-穆柯舟

导读:本文包含了高温超导滤波器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高温,超导,滤波器,技术

高温超导滤波器论文文献综述

穆柯舟[1](2019)在《以高温超导滤波器为实例的高温超导技术探索》一文中研究指出本文基于笔者的研习经验,以理论结合实际的工作研究方式以高温超导滤波器为实例进行高温超导(HTS)技术的探索,为基础科学的发展提供实例依据。(本文来源于《科技风》期刊2019年23期)

禹潇[2](2019)在《UHF频段高温超导滤波器研究》一文中研究指出随着移动通讯技术的快速发展,微波系统对于滤波器的要求也越来越高。普通滤波器一般采用具有一定电阻率的银、铜等金属制作而成,因此具有品质因数低,带内损耗大等劣势,其性能越来越难以满足使用需求。而高温超导滤波器由微波电阻极低的超导薄膜制成,具有插入损耗低、频率选择性高等优势,受到了人们的广泛关注。本文主要是针对应用于雷达接收机的特高频频段(Ultra High Frequency,UHF)超导滤波器及其系统进行设计研究,该频段位于微波频段的低频区,电视、广播等信号都集中在该频段,电磁环境非常恶劣,因此开展相关的研究是很有意义和必要的。本文完成的具体内容和研究成果如下:(1)详细阐述了耦合滤波器的基本理论和广义切比雪夫型滤波器耦合矩阵的综合方法,根据上述理论和方法总结了叁种超导滤波器的设计方法。(2)提出了一种适用于弱耦合的交叉指型的谐振器,该谐振器不仅结构紧凑,还可以有效推高寄生通带。利用该谐振器成功在2英寸超导薄膜上研制出了一款应用于UHF频段雷达接收机前端的15阶窄带超导滤波器,并进行了测试。测试结果表明,该滤波器具有优异的频率选择性,带边陡度约为85 dB/MHz,宽频域的带外抑制超过了 85 dB且寄生通带被推高至3.3倍基频处。(3)采用一种适合强耦合的新型谐振器和一种新颖的交叉耦合结构成功的在2英寸超导薄膜上研制出了一款应用于UHF频段雷达接收机的宽带超导滤波器,并进行了测试。测试结果表明,该滤波器相对带宽高达22.83%,且同时具有高矩形系数和平坦的群时延波动,矩形系数(BW40dB/BW1dB)为1.246,通带内群时延波动小于35 ns。(4)提出了一种适用于相控阵雷达的新型超导滤波器集成方案,并根据相控阵雷达的结构,对集成系统进行了计算和设计。该系统可以有效减小微波接收机中超导滤波器系统的体积和重量,具有易维护,稳定性高,易集成等优点。(5)基于新型的超导滤波器集成系统,采用多种谐振器和交叉耦合结构,完成了应用于相控阵雷达接收机的宽带预选滤波器和窄带滤波器组的设计,设计结果均优于系统要求。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-04-15)

崔鸿羽[3](2019)在《适用于集群通信的高温超导滤波器设计与制造》一文中研究指出随着高温超导技术的发展愈来愈成熟,许多行业开始将高温超导技术运用在其中,并且超导产品相比之前的性能有了极大的提升,尤其是在电子信息和通讯领域。超导材料近乎为零的表面电阻,而其做成的滤波器具有插入损耗低、带边陡度高、带外抑制好的特点,对所需信号具有更高的选择性从而减少来自相邻信道信号的干扰,高温超导滤波器可以有效降低系统噪声系数,提高检测弱信号的能力。而且超导滤波器可以在不牺牲插入损耗的情况下,增加滤波器的阶数,从而有效的增加带边陡度,使滤波器的频率响应曲线更加接近理想的矩形,应用于通信基站的接收机前端,使基站设备的抗干扰能力有了进一步的提升。其中集群通信系统是极其专业的移动通信系统,是当今专用移动通信发展方向,国内公共通信设施离不开集群通信的建设,其中包括公安集群系统和铁路集群系统,而集群通信作为通信系统其中的一个种类,必然会存在其他通信系统都会存在的问题,譬如覆盖盲区问题、语音质量不佳问题、掉话问题等等。高温超导材料制作而成的滤波器可以很容易将滤波器的频带做的很窄,并且在频段很低的情况下将接收端的体积小型化,可以有效改善掉话,覆盖范围不佳以及无法检测微弱信号等问题,从而很大程度上提高集群通信系统的工作效率。本文依据集群通信系统对射频前端接收滤波器的技术要求,采用超导薄膜材料开发适用于集群通信系统的高温超导滤波器。综合考虑滤波器工作频段和要求参数来确定滤波器的类型,并且给出了超导滤波器的设计理论模型、采用滤波器综合技术获得理论响应曲线,提取出耦合矩阵参数。此外还采用协同仿真技术设计了滤波器的物理电路结构,并通过曝光、显影、蚀刻、切割等平面精细加工技术制作了超导滤波器芯片,同时对滤波器进行组装,低温测试,得到滤波器的实际频率响应曲线。文章主要采用了两种基底材料氧化镁(MgO),铝酸镧(LaAlO_3)作为对比进行设计滤波器的微带电路,采用SONNET软件进行仿真,随后对两种滤波器进行实际的测试,进而对比两种滤波器的性能随后进行分析,比较不同基底之间滤波器的性能差异以及差异的原因,最后两种材料制成的滤波器的中心频率均为353.5MHz,插入损耗不高于0.1dB,回波损耗高于18dB,带外抑制高于80dB,滤波器实际测试结果达到预期,设计结果符合集群通信系统的技术要求。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-03-01)

黄海波[4](2018)在《极端参数高温超导滤波器的设计研制》一文中研究指出本文主要介绍了作者在极端参数的高温超导滤波器设计与研制方面的工作,主要涉及了超高频,极低频,超宽带和极窄带滤波器的设计与测试。本文首先用作者设计的第一款滤波器具体介绍了高温超导滤波器的设计步骤并指出了在高温超导微带线滤波器设计过程中的难点。之后,作者系统的介绍了在研究生期间设计的两款极窄带滤波器。在第一款UHF频段滤波器的设计过程中,作者为了在有限的空间内减小谐振器之间的耦合,并最终获得更好的微波特性,提出了U型结构降低谐振器之间的耦合,最终在一块43*16 mm~2的高温超导薄膜上实现了十阶准椭圆函数及窄带滤波器的设计,滤波器相对带宽0.068%。进一步,作者尝试在较低频段进行极窄带滤波器的研发,以拓宽高温超导滤波器的应用环境,作者通过调整滤波器的排列方式,将滤波器中的八个谐振器分成两层摆放在了一整块38*38 mm~2的高温超导薄膜上,并通过控制上下层谐振器的耦合在滤波器带边引入了一对传输零点,将带外抑制压制在50 dB以下,同时得到了0.039%的相对带宽。在完成极窄带滤波器的设计之后,我们将目光转向了宽带滤波器的设计研发上。在这一领域,我们设计了两款应用在极端频率的宽带滤波器,一款应用在X波段,相对带宽40%,在这款滤波器中,我们为了保证其外部品质因子,将输入输出微带线与滤波器的第一谐振器直接相连,并通过其相对位置保证了其外部品质因子的匹配;第二款滤波器应用在VHF频段,在这款滤波器中,我们使用了四分之一波长谐振器结构,并通过在滤波器中加入大块微带结构作为模拟接地电容结构,取得了很好的结果。这款滤波器的相对带宽达到了42.8%。在进行宽带滤波器设计过程中,我们发现,对于较低频率的宽带高温超导滤波器的实现上,有两个问题很难跨越,第一是尺寸问题,第二是耦合强度问题。为了解决这两个问题,作者设计了一款使用高低通级联的超宽带滤波系统,其相对带宽超过108%。除去极端带宽的滤波器,作者还设计了一款应用在Ku波段的极高频滤波器,为高温超导滤波器能够适用于越来越高的民用无线通讯频率做出了尝试。在文章的最后,作者介绍了在研究生早期进行的钙钛矿太阳能电池方向的工作。主要是使用喷雾大面积工艺进行钙钛矿制备的工作。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2018-06-01)

周立国,李怀明,褚慧敏,杨常林,谭雪薇[5](2018)在《新颖高温超导紧凑型双CT结构带通滤波器》一文中研究指出设计了一种新颖的平面单螺旋菱形谐振器,采用平面单螺旋菱形谐振器设计滤波器时易于构成无交叉耦合线的紧凑型CT单元。利用CT单元在通带边缘产生传输零点,提高滤波器的边带抑制性能,实现滤波器整体结构的小型化设计,整个电路在视觉上具有立体感的美观效果。结合自拟的带通滤波器耦合矩阵,在面积为13.5 mm×3.8 mm、厚度为0.5 mm、介电常数为24.1的YBCO/La AlO_3/YBCO双面高温超导薄膜上,设计了通带为2 850~3 000 MHz的六阶新颖高温超导紧凑型双CT结构带通滤波器,该结构的带通滤波器可以实现两个传输零点、边带抑制度大于45 d B/MHz;同时二倍频通带在6 GHz处,实现了宽阻带。实物测试结果与理论设计能很好地吻合。(本文来源于《电子科技大学学报》期刊2018年03期)

张梅,丁晓杰,杨时红,钮德国[6](2018)在《高温超导组合滤波器的研制》一文中研究指出为满足射电天文观测接收系统的工程应用,在高温超导带通滤波器频段(1.2GHz-5GHz)内要求实现部分频段(1.8 GHz-2.6GHz)带阻滤波功能。采用带通滤波器和带阻滤波器串联组合的集成化设计方法,通过折迭微带线、终端短路等方式对滤波器进行小型化设计。通过理论计算和模拟仿真,最终设计并制作出符合指标要求的高温超导组合滤波器,测试结果与仿真计算一致,满足工程应用需求。(本文来源于《低温与超导》期刊2018年03期)

岳宏卫,吴超飞,谢清连,龚全熙,汤寒雪[7](2017)在《具有二次谐波抑制的小型高温超导滤波器设计》一文中研究指出采用全波电磁仿真分析方法,设计制作了8阶高温超导带通滤波器。通过在半波长发夹型谐振器的基础上引入分形及插指结构,使得滤波器整体体积较小,同时可有效解决滤波器二倍频处寄生通带问题。最终滤波器的版图大小为22mm×11mm,达到了滤波器小型化的目的。在77K温度下,测得未经调谐的滤波器中心频率为2451.6MHz,通带宽度为108MHz,通带内插入损耗小于0.28dB,回波损耗优于11.74dB,带外抑制大于45dB,二次谐波寄生通带被抑制到叁倍频之外。(本文来源于《低温与超导》期刊2017年12期)

李春光,王旭,王佳,孙亮,何豫生[8](2017)在《高温超导滤波器及其应用研究进展》一文中研究指出高温超导材料的微波表面电阻比铜等金属小将近3个数量级,所以自从高温超导材料发现以来,人们就开始了高温超导微波滤波器的研究,并研制出了各种各样具有低损耗、高选择性、优异的带内群时延特性等性能优异的高温超导滤波器.与此同时,高温超导滤波器的应用研究也取得长足进步.目前,由高温超导滤波器、微型斯特林制冷机及半导体低噪声放大器等组成的高温超导微波前端子系统已经在移动通信、雷达、深空探测和卫星通信等多个领域获得应用并取得了显着的经济和社会效益.近年来,高温超导滤波器的研究也在不断地向新的方向拓展,在大功率承载能力、多通道器件、可调频率滤波器以及全超导接收机等领域取得显着进展.本文对高温超导滤波器的研究现状和应用进展进行总结,并对高温超导滤波器及微波应用的研究发展趋势进行展望.(本文来源于《科学通报》期刊2017年34期)

徐贻辰[9](2017)在《面向射电天文的高温超导陷波滤波器与平衡滤波器的设计与研究》一文中研究指出射电天文观测技术其核心本质就是无线电接收技术。随着近些年来科技的发展,我们周边的电磁环境变得越来越复杂,所以设计出具有高灵敏度抗电磁干扰的接收机对于射电观测系统而言具有十分重要的意义。在低温环境下,高温超导薄膜材料具有非常低的表面电阻值,使用高温超导材料设计的滤波器具有高Q值、低损耗等优点。滤波器作为接收机前端系统中的重要器件,将使用超导材料设计的滤波器应用在射电天文观测系统是非常有意义的。该论文以本人攻读硕士学位期间所承担的课题工作为基础,对陷波滤波器、平衡滤波器、多通带滤波器设计进行了系统地研究。主要研究内容如下:(1)提出了一款使用非对称双T型枝节加载多模式谐振器结构设计的宽带带通滤波器。该滤波器的工作带宽范围是1-2 GHz,矩形系数为1.195。为了抑制在此通带范围内的GSM信号(中心频率在1800MHz),采用了在带通滤波器中嵌入两个螺旋型均匀阻抗谐振器,使其产生阻带特性,抑制不需要的信号。该陷波滤波器设计采用的是高温超导材料,从而减小了损耗,将该滤波器应用在射电观测系统接受机前端可以提高系统的灵敏度和抗电磁干扰能力。(2)提出了一款使用新型并联型阶跃阻抗谐振器(SIR)结构设计的平衡滤波器。首先对比了使用并联SIR结构设计的电、磁、混合电磁叁种不同耦合方式的平衡滤波器之间的优缺点,接下来采用了混合电磁耦合的方法设计了高阶单通带平衡滤波器,最后为了进一步拓宽在差模情况下的阻带范围,采用了A+B方法设计了基于并联SIR结构的八阶平衡滤波器,该平衡滤波器具有高选择性、超宽阻带等特性。(3)提出了分别采用并联SIR结构和环形SIR结构设计的双通带和叁通带带通滤波器。在第一部分,首先分析了并联SIR结构的模式特性,并使用弯折型的并联SIR结构设计了一款四阶双通带带通滤波器,该滤波器具有通带中心频率可控且通带选择性好等特点。在第二部分,首先将所提出的多模环形SIR结构与传统的SIR枝节加载谐振器进行对比,并使用奇偶模分析方法分析了该谐振器的模式特性,最后使用该谐振器设计了一款叁通带带通滤波器,其中,第一个通带和第二个通带是由环形SIR结构产生的,第叁个通带则是由滤波器的馈线结构产生的,该滤波器的优点是每个通带的带宽可以独立控制。(本文来源于《华东交通大学》期刊2017-06-30)

王丹[10](2017)在《具有宽阻带抑制特性的高温超导滤波器研究》一文中研究指出随着无线通信技术的不断发展,频谱资源日益紧张,射频干扰日趋严重。业界对通信系统的灵敏度和抗干扰能力的性能要求不断提高。高温超导(HTS)滤波器因其带内插入损耗低、带外抑制能力强、带边陡峭度高等优点,在高性能无线通信系统中有广泛的应用前景。但是,作为平面器件,HTS滤波器同样要面对寄生通带的问题。通带外的干扰信号通过寄生通带,进入接收前端时会危害整个系统的工作性能。因此,高温超导滤波器的宽抑制特性研究具有重要意义。本论文针对当前高性能宽抑制滤波器中的设计难点,提出了3种新型结构:(1)论文提出了埋地类插指电容结构。相比传统插指电容,该结构可方便灵活的加载在各类1/4波长谐振器中,在不影响滤波器原有耦合的前提下,大幅提升原有滤波器的宽抑制性能。使用该结构设计了4阶宽抑制HTS滤波器,在尺寸仅为0.033λ_g×0.017λ_g的情况下,带外抑制深度可至80 dB,带外抑制宽度可至7.3倍基频。(2)论文提出了加载插值电容的非对称阶跃阻抗谐振器(ASIR)结构。相比传统非对称阶跃阻抗谐振器(ASIR),该谐振器结构可通过调整加载插指电容的密度来改变谐振器的寄生谐频,因而具有更宽的抑制范围和更小的尺寸。论文提出了该结构的等效模型,用于计算谐振器的基频。此外,在该结构中,使用了一种新型T型对称插值电容(T-IDC)。较传统插指电容,T-IDC具有更大的等效电容容值。作为验证,使用该结构设计并制作了一个HTS宽抑制滤波器。滤波器尺寸为0.16λ_g×0.13λ_g。在30dB和60dB带外抑制下,滤波器的宽抑制阻带分别可被推高至4.0倍基频和3.5倍基频。(3)论文提出了自嵌入非对称阶跃阻抗(SE-ASIR)拓扑结构。SE-ASIR拓扑通过将阶跃阻抗谐振器(SIR)的低阻块嵌入自身,能够在保持SIR宽抑制特性的同时,有效减小SIR谐振器的尺寸。论文详细的论述了SE-ASIR拓扑的构造过程,提出了SE-SIR谐振器的等效模型。作为验证,使用SE-ASIR拓扑设计并制作了一个的HTS宽抑制滤波器。滤波器尺寸为0.28λ_g×0.12λ_g。在60dB带外抑制下,滤波器倍频可被推高至4088 MHz,为基频的3.7倍。(本文来源于《清华大学》期刊2017-06-01)

高温超导滤波器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着移动通讯技术的快速发展,微波系统对于滤波器的要求也越来越高。普通滤波器一般采用具有一定电阻率的银、铜等金属制作而成,因此具有品质因数低,带内损耗大等劣势,其性能越来越难以满足使用需求。而高温超导滤波器由微波电阻极低的超导薄膜制成,具有插入损耗低、频率选择性高等优势,受到了人们的广泛关注。本文主要是针对应用于雷达接收机的特高频频段(Ultra High Frequency,UHF)超导滤波器及其系统进行设计研究,该频段位于微波频段的低频区,电视、广播等信号都集中在该频段,电磁环境非常恶劣,因此开展相关的研究是很有意义和必要的。本文完成的具体内容和研究成果如下:(1)详细阐述了耦合滤波器的基本理论和广义切比雪夫型滤波器耦合矩阵的综合方法,根据上述理论和方法总结了叁种超导滤波器的设计方法。(2)提出了一种适用于弱耦合的交叉指型的谐振器,该谐振器不仅结构紧凑,还可以有效推高寄生通带。利用该谐振器成功在2英寸超导薄膜上研制出了一款应用于UHF频段雷达接收机前端的15阶窄带超导滤波器,并进行了测试。测试结果表明,该滤波器具有优异的频率选择性,带边陡度约为85 dB/MHz,宽频域的带外抑制超过了 85 dB且寄生通带被推高至3.3倍基频处。(3)采用一种适合强耦合的新型谐振器和一种新颖的交叉耦合结构成功的在2英寸超导薄膜上研制出了一款应用于UHF频段雷达接收机的宽带超导滤波器,并进行了测试。测试结果表明,该滤波器相对带宽高达22.83%,且同时具有高矩形系数和平坦的群时延波动,矩形系数(BW40dB/BW1dB)为1.246,通带内群时延波动小于35 ns。(4)提出了一种适用于相控阵雷达的新型超导滤波器集成方案,并根据相控阵雷达的结构,对集成系统进行了计算和设计。该系统可以有效减小微波接收机中超导滤波器系统的体积和重量,具有易维护,稳定性高,易集成等优点。(5)基于新型的超导滤波器集成系统,采用多种谐振器和交叉耦合结构,完成了应用于相控阵雷达接收机的宽带预选滤波器和窄带滤波器组的设计,设计结果均优于系统要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

高温超导滤波器论文参考文献

[1].穆柯舟.以高温超导滤波器为实例的高温超导技术探索[J].科技风.2019

[2].禹潇.UHF频段高温超导滤波器研究[D].中国科学技术大学.2019

[3].崔鸿羽.适用于集群通信的高温超导滤波器设计与制造[D].天津理工大学.2019

[4].黄海波.极端参数高温超导滤波器的设计研制[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2018

[5].周立国,李怀明,褚慧敏,杨常林,谭雪薇.新颖高温超导紧凑型双CT结构带通滤波器[J].电子科技大学学报.2018

[6].张梅,丁晓杰,杨时红,钮德国.高温超导组合滤波器的研制[J].低温与超导.2018

[7].岳宏卫,吴超飞,谢清连,龚全熙,汤寒雪.具有二次谐波抑制的小型高温超导滤波器设计[J].低温与超导.2017

[8].李春光,王旭,王佳,孙亮,何豫生.高温超导滤波器及其应用研究进展[J].科学通报.2017

[9].徐贻辰.面向射电天文的高温超导陷波滤波器与平衡滤波器的设计与研究[D].华东交通大学.2017

[10].王丹.具有宽阻带抑制特性的高温超导滤波器研究[D].清华大学.2017

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高温超导滤波器论文-穆柯舟
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