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高温超导弱电应用研究获重大突破

我校研制成功我国第一台GSM移动通信用高温超导滤波器

最近,我国第一台满足GSM1800移动通信基站应用要求的高温超导滤波器系统在我校研制成功,其性能指标已达到国际同类研究的先进水平,并处于国内领先地位。这一高温超导技术在弱电应用领域的重大突破是由我校物理系曹必松教授所在的课题组与北京中数威力超导技术有限公司等单位共同承担完成的。5月18日,受教育部委托,我校主持召开了"GSM移动通信用高温超导滤波器系统研究"项目鉴定会,到会的有周廉院士、赵忠贤院士、张履謙院士、吴培亨教授等10余位国内超导界和电子学界知名专家以及国家科技部、北京市和我校有关部门的领导等共30多人。与会专家一致同意该项目通过技术鉴定,并对研究成果给予了高度评价。

近年来,全球移动通信产业发展异常迅猛,移动通信产业的发展进一步加快。但是,现有的移动通信技术在运行中还存在着基站覆盖面积有限、抗射频干扰能力弱、通话质量不高、通话容量小等一系列问题,今后随着运营业务量的增加和业务范围的扩展,这类问题会越来越突出。由于高温超导薄膜在微波频段内的表面电阻比普通金属低两个数量级以上,采用高温超导薄膜制备的滤波器具有带内插损小、通带带边陡峭、带外抑制性好等优点。用由超导滤波器、低噪声前置放大器、小型电制冷机和电子学控制系统组成的超导滤波器系统,代替现有移动通信基站中由普通金属滤波器和低噪声前置放大器组成的常规滤波器系统,可以大幅度地提高通话质量,增加通话容量,扩大基站的覆盖面积,增强基站的抗干扰能力,降低手机发射功率(从而减小对人体健康的影响)。由于这一新技术将对现行和未来的移动通信技术产生重要影响,并具有广阔的市场前景,因此受到世界各国的普遍重视,成为技术研发和市场竞争的热点。目前世界上至少已有7个公司专门从事移动通信用超导滤波器的研究,有近2000台超导滤波器系统在移动通信基站实际运行,产品销售额连续两年增速超过150%,并且已开始批量进入移动通信市场,而在我国还没有一台超导滤波器系统投入实际应用。

我校研制的高温超导滤波器是根据我国目前广泛使用的GSM1800移动通信系统的要求设计的,工作频段为(1710-1785)MHz,由以铝酸镧为衬底的YBCO双面高温超导薄膜制成,其关键性能参数通带带边陡峭度为14.4dB/MHz,通带内最大插损为0.26dB;超导滤波器系统的关键性能参数通带带边陡峭度为14.4dB/MHz,噪声系数小于0.6dB,这是常规金属滤波器和滤波器系统所无法比拟的,已达到国际商用超导滤波器和超导滤波器系统的先进水平。这台电学性能满足移动通信基站要求的超导滤波器系统的研制成功,标志着我们已经掌握了自主研制、开发超导滤波器产品的关键技术,为实现其在移动通信和其他通信领域的实际应用,进而用拥有我国自主知识产权的高技术产品占领移动通信和其他微波通信市场奠定了坚实的技术基础。

(供稿 物理系 编辑 薛建团)

2002年05月24日 12:49:03  清华新闻网

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