高温超导滤波器系统及其应用

同时使基站能容纳更多的用户。

(4)充分利用频率资源：超导滤波器特有的边带陡峭、带外抑制好的特点，在不增加其他设备情况下，可以减少信道间防护频带(Guard Band)宽度，增加可用的频带带宽。

(5)为一些特殊场所提供有效的解决方案：在一些文物保护单位、旅游景区等不适宜建设基站的场所，可通过在临近基站应用超导滤波器增加覆盖解决，另外，随着人们环保意识的增强，对于抵触在居民区建设基站的问题也是一种很好的解决方法。

高温超导滤波器的研究现状

针对移动通信、雷达、卫星通信、导航、电子对抗、天文观测、数字电视和其他系统的要求，美、中、英、日等国已经研制出的多种类型、不同用途的超导滤波器。

在移动通信领域，欧盟于1996年提出了高温超导滤波器移动通信系统(SUCOM)研究计划，设计满足第三代移动通信标准WCDMA需求的超 导滤波器系统。美国在2000年前完成了超导滤波器在基站中的并网运行试验，对市区TDMA移动通信系统试验表明，超导滤波器使高峰期内基站容量增加 80%；在强射频干扰CDMA基站时，超导滤波器仍能大幅增加基站覆盖面积；Conductus公司与日本KDD和Hitachi公司完成了超导滤波器在 3G系统中应用实验，证明在覆盖、容量、误码率、抗干扰和手机功率等方面有大幅改善。日本Toshiba公司于2004年设计了数字地面电视中继站用高温 超导滤波器，并成功在日本广播公司的设备中进行了试验。

军事装备领域一直是超导滤波器发展的重要动力。在空间应用方面，美国海军牵头进行了高温超导空间实验计划(HTSSE)，并于2000年完成 前二阶段试验；美国宇航局将低温接收机前端列为实现21世纪战略目标的关键技术，用于空间数据传输。在雷达和制导方面，美国STI公司研制了包含32个超 导带阻滤波器的滤波器组，可实现从8.5GHz 到10.5GHz的快捷跳变，在机载预警雷达中发挥了重要作用；美国Conductus公司研制的超导数字瞬时测频接收机系统专门用于空军ALR-74和 海军AN/WLR-11预警接收机的雷达系统上；美国海军试验研究所正将超导滤波器和低温低噪声放大器用于舰载多普勒雷达中，提升在海洋杂波群中识别小目 标的能力，对掠海面突防导弹进行监测。在射电天文方面，荷兰为解决俄罗斯导航卫星对Westerbork射电天文望远镜的严重干扰，研制了超导带阻滤波 器；英国伯明翰大学研制的用于射电天文接收机的超导滤波器有效控制了常规滤波器无法消除的观测窗口两侧的电视信号干扰，2004年欧洲发射火星登陆装置时 启用了这套超导滤波器的射电天文接收系统。

美国STI公司是目前世界上唯一一家实现高温超导滤波器批量生产和应用的公司，成立于1987年，建有完整的高温超导滤波器系统生产线，包括 超导薄膜制备、滤波器制作、制冷机生产、低温电路生产、整机系统集成等，已投入研发经费约2亿美元，拥有百余项专利技术。其超导滤波器从1997年开始正 式进入移动通信商业网，目前大约有6000台在实际的应用之中。

国内高温超导滤波器研究现状

近年来，我国在高温超导滤波器研究和应用方面取得了重大进展和突破，完成了多种规格的超导滤波器样机设计制作和实际应用测试，并在研究工作不断推进的同时，建立了专业的产业化公司。

在超导滤波器研究方面，研究单位包括多家高等院校、科研机构和产业化公司。针对移动通信领域，已经完成了包括GSM、CDMA、WCDMA等 多种标准的超导滤波器系统的设计制作，其中清华大学在北京、海泰超导公司在天津分别成功进行了超导滤波器在CDMA基站的实际并网运行和测试。针对其他应 用领域，包括中科院物理所、电子科大、中电16所等单位分别进行了风温廓线雷达、卫星微波接收机、X波段超导高性能接收机前端系统、超导信道化组件、超导 微波线性调频滤波器等方面的研究，并取得了很好的结果。另外，在大功率、线性相位、极窄带宽、低频率超导滤波器的研究方面，国内也取得了很大的进展。

在超导滤波器产业化方面，天津海泰超导公司是2002年国内成立的首家从事超导滤波器产业化的企业，建成了国内第一条超导滤波器系统生产线， 在滤波器设计、超导精细加工、静态真空获得、系统集成等方面建立了多项自主知识产权的技术，获得数十项国家专利，是目前国内唯一一家同时具备超导材料制 备、超导滤波器设计、批量生产制造、滤波器并网运行测试能力的企业单位。2006年，综艺超导公司在北京成立，2007年，美国STI在吉林成立合资公 司，积极推动超导滤波器的规模化商业应用。

高温超导滤波器应用前景分析