專利名稱：一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的飛速發(fā)展和通信市場規(guī)模的與日俱增，使得現(xiàn)有的無線頻譜 日益顯得擁擠不堪。各種增值通信業(yè)務(wù)占用的頻譜資源不斷向頻率高端延伸，擺在無線電 工程師面前的一個(gè)嚴(yán)峻而緊迫的課題是如何能最有效的利用現(xiàn)有的頻譜資源。因此為簡 約頻譜資源，許多無線系統(tǒng)接收和發(fā)射信號采用同一無線頻段，如雷達(dá)、TD-SCDMA、ffi-max寸。高溫超導(dǎo)濾波器是用高溫超導(dǎo)材料制作的微帶濾波器，微帶濾波器是無線系統(tǒng)中 的關(guān)鍵器件，作用是對電信號進(jìn)行提取、分離或抑制。隨著使用頻段的不斷擴(kuò)展，設(shè)備間的 干擾也日趨嚴(yán)重，因此微帶濾波器不但要確保產(chǎn)品本身正常工作，而且要減少相互影響、維 持正常的無線工作環(huán)境。常規(guī)微帶濾波器由于金屬電阻會產(chǎn)生一定衰耗，不可能達(dá)到理想 的濾波性能。高溫超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，為開發(fā)高性能濾波器提供了一種切實(shí)有效的方法。目 前，高溫超導(dǎo)技術(shù)在通信、雷達(dá)與射電天文等領(lǐng)域取得重大突破，美國已將高溫超導(dǎo)濾波器 推向市場，并成功實(shí)現(xiàn)了批量應(yīng)用。其相比常規(guī)的微帶濾波器具有低插入損耗，極窄的通帶 寬度，高帶邊陡度和帶外抑制的特點(diǎn)。這能大大提高系統(tǒng)的射頻性能，比如用于接收機(jī)，能 大大提高接收機(jī)的靈敏度、頻率選擇性和抗干擾能力。然而，目前的高溫超導(dǎo)濾波器大多應(yīng)用于接收機(jī)，而未能把它擴(kuò)展應(yīng)用到發(fā)射機(jī)， 未能使之雙向傳輸微波信號。為了能把高溫超導(dǎo)濾波器應(yīng)用于發(fā)射機(jī)，需要新的電路系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，應(yīng)用于發(fā)射/接收無線信號分 別由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)實(shí)現(xiàn)的無線系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)接收和發(fā)送無線信號。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，被真空封裝在制冷機(jī) 里，保持工作溫度低于超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度，其包括三個(gè)射頻端口、一個(gè)大功率超導(dǎo)濾波 器、一個(gè)環(huán)行器和接收通道，其中所述三個(gè)射頻端口，包括第一射頻端口，與天線連接，用于接收或輸出無線信號；第二射頻端口，與接收機(jī)連接，用于輸出信號到接收機(jī)；第三射頻端口，與發(fā)射機(jī)連接，用于接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號；所述大功率超導(dǎo)濾波器，與所述第一射頻端口和所述環(huán)行器連接，用于將通過所 述第一射頻端口進(jìn)入所述子系統(tǒng)的信號進(jìn)行濾波處理，將經(jīng)過過濾后的信號發(fā)送到所述環(huán) 行器；以及接收經(jīng)過所述環(huán)行器傳輸?shù)男盘枺ζ溥M(jìn)行濾波處理后發(fā)送到天線；所述環(huán)行器，與所述接收通道連接，用于將從所述大功率超導(dǎo)濾波器接收到的經(jīng) 過過濾的信號傳輸給接收通道；以及接收所述發(fā)射機(jī)通過所述第三射頻端口傳輸?shù)陌l(fā)射信
3號；所述接收通道，與所述第二射頻端口連接，用于放大來自所述環(huán)形器的經(jīng)過過濾 的信號，并將經(jīng)過接收通道放大的信號通過所述第二射頻端口傳輸給所述接收機(jī)。所述接收通道，由兩個(gè)微波開關(guān)和一個(gè)低噪聲放大器組成，由所述環(huán)行器傳來的 信號經(jīng)過微波開關(guān)_低噪聲放大器_微波開關(guān)的順序傳輸。所述大功率超導(dǎo)濾波器替換為常溫濾波器時(shí)，所述高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng) 能夠在常 溫下工作。本發(fā)明的有益效果是1.本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，支持雙向傳輸微波信號；2.本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，使用大功率超導(dǎo)濾波器(功率承受能力大 于0. 5w)能夠提高接收鏈路的靈敏度、選擇性和抗干擾能力，同時(shí)減小發(fā)射鏈路的雜散信 號；3.本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，被真空封裝在一個(gè)制冷機(jī)里，子系統(tǒng)工 作溫度低于超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度，子系統(tǒng)的接收機(jī)的整體噪聲系數(shù)小，提高接收機(jī)的靈敏 度；4.本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，支持雙向?yàn)V波，這樣能夠減小發(fā)射信號的 雜散，降低對其它無線系統(tǒng)和本系統(tǒng)的電磁干擾。


圖1是本發(fā)明一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí) 施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，應(yīng)用于發(fā)射/接收無線信號分別由發(fā)射機(jī)和 接收機(jī)實(shí)現(xiàn)的無線系統(tǒng)，所述子系統(tǒng)被真空封裝在一個(gè)制冷機(jī)里，溫度低于超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn) 變溫度，其由射頻端口、大功率超導(dǎo)濾波器、環(huán)行器和接收通道組成，實(shí)現(xiàn)同時(shí)接收和發(fā)送 無線信號的收發(fā)子系統(tǒng)。下面結(jié)合上述目標(biāo)詳細(xì)介紹本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，圖1是本發(fā)明一 種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述子系統(tǒng)被真空封裝在制冷機(jī)里，保 持工作溫度低于超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度，其包括三個(gè)射頻端口、一個(gè)大功率超導(dǎo)濾波器、一 個(gè)環(huán)行器和接收通道，其中所述三個(gè)射頻端口中射頻端口 1(第一射頻端口)，與天線連接，用于接收或輸出無線信號；射頻端口 2 (第二射頻端口)，與接收機(jī)連接，用于輸出信號到接收機(jī)；射頻端口 3 (第三射頻端口)，與發(fā)射機(jī)連接，用于接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號；所述大功率超導(dǎo)濾波器，與所述射頻端口 1和所述環(huán)行器連接，用于將通過所述射頻端口 1進(jìn)入所述子系統(tǒng)的信號進(jìn)行濾波處理，將經(jīng)過過濾后的信號發(fā)送到所述環(huán)行 器；接收經(jīng)過所述環(huán)行器傳輸?shù)男盘?，并對其進(jìn)行濾波處理后發(fā)送到天線；較佳地，本發(fā)明的采用的大功率超導(dǎo)濾波器支持雙向?yàn)V波，這樣能夠減小發(fā)射信 號的雜散，降低對其它無線系統(tǒng)和本系統(tǒng)的電磁干擾。較佳地，在本發(fā)明中采用大功率超導(dǎo)濾波器，其功率承受能力大于0.5w，能夠提高 接收鏈路的靈敏度、選擇性和抗干擾能力，同時(shí)減小發(fā)射鏈路的雜散信號。所述環(huán)行器，與所述接收通道連接，用于將從所述大功率超導(dǎo)濾波器接收到的經(jīng) 過過濾的信號傳輸給接收通道；接收所述發(fā)射機(jī)通過所述射頻端口 3傳輸?shù)陌l(fā)射信號；接收通道，與所述射頻端口 2連接，用于放大來自所述環(huán)形器A的經(jīng)過過濾的信 號，并將經(jīng)過接收通道放大的信號通過所述射頻端口 2傳輸給所述接收機(jī)。圖2是本發(fā)明一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，作為 一種可實(shí)施方式，在本發(fā)明中提供的上述高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)中，所述接收通道，由兩個(gè) 微波開關(guān)和一個(gè)低噪聲放大器組成，由所述環(huán)行器傳來的信號經(jīng)過微波開關(guān)_低噪聲放大 器-微波開關(guān)的順序傳輸。所述接收通道，并不限于上述一種組成方式，還可以微波開關(guān)_低噪聲放大器的 組成方式構(gòu)成接收通道。作為一種可實(shí)施方式，本發(fā)明的高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)還可以使用常規(guī)濾波器代替 大功率超導(dǎo)濾波器，使得本發(fā)明的高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)能夠在常溫下工作。在本發(fā)明的高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)中，具有上行鏈路和下行鏈路兩條信號鏈路。上 行信號鏈路(Rx)為接收信號從天線通過射頻端口 1進(jìn)入子系統(tǒng)，首先是經(jīng)過大功率超導(dǎo) 濾波器濾波，然后通過環(huán)行器將信號傳輸?shù)接晌⒉ㄩ_關(guān)-低噪聲放大器-微波開關(guān)組成的 接收通道，最后經(jīng)射頻端口 2輸出信號到接收機(jī)。下行信號鏈路(Tx)為來自發(fā)射機(jī)的發(fā) 射信號經(jīng)過射頻端口 3進(jìn)入子系統(tǒng)后，首先經(jīng)環(huán)形器，最后通過高溫濾波器經(jīng)過射頻端口 1 輸出信號到天線發(fā)射。本發(fā)明的有益效果在于1.本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，支持雙向傳輸微波信號；2.本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，使用大功率超導(dǎo)濾波器(功率承受能力大 于0. 5w)能夠提高接收鏈路的靈敏度、選擇性和抗干擾能力，同時(shí)減小發(fā)射鏈路的雜散信 號；3.本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，被真空封裝在一個(gè)制冷機(jī)里，子系統(tǒng)工 作溫度低于超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度，子系統(tǒng)的接收機(jī)的整體噪聲系數(shù)小，提高接收機(jī)的靈敏 度；4.本發(fā)明的一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，支持雙向?yàn)V波，這樣能夠減小發(fā)射信號的 雜散，降低對其它無線系統(tǒng)和本系統(tǒng)的電磁干擾。通過結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例的描 述，本發(fā)明的其它方面及特征對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述和說明，這些實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為其只是示例 性的，并不用于對本發(fā)明進(jìn)行限制，本發(fā)明應(yīng)根據(jù)所附的權(quán)利要求進(jìn)行解釋。
權(quán)利要求
一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，其特征在于，所述子系統(tǒng)被真空封裝在制冷機(jī)里，保持工作溫度低于超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度，其包括三個(gè)射頻端口、一個(gè)大功率超導(dǎo)濾波器、一個(gè)環(huán)行器和接收通道，其中所述三個(gè)射頻端口，包括第一射頻端口，與天線連接，用于接收或輸出無線信號；第二射頻端口，與接收機(jī)連接，用于輸出信號到接收機(jī)；第三射頻端口，與發(fā)射機(jī)連接，用于接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號；所述大功率超導(dǎo)濾波器，與所述第一射頻端口和所述環(huán)行器連接，用于將通過所述第一射頻端口進(jìn)入所述子系統(tǒng)的信號進(jìn)行濾波處理，將經(jīng)過過濾后的信號發(fā)送到所述環(huán)行器；以及接收經(jīng)過所述環(huán)行器傳輸?shù)男盘?，并對其進(jìn)行濾波處理后發(fā)送到天線；所述環(huán)行器，與所述接收通道連接，用于將從所述大功率超導(dǎo)濾波器接收到的經(jīng)過過濾的信號傳輸給接收通道；以及接收所述發(fā)射機(jī)通過所述第三射頻端口傳輸?shù)陌l(fā)射信號；所述接收通道，與所述第二射頻端口連接，用于放大來自所述環(huán)形器的經(jīng)過過濾的信號，并將經(jīng)過接收通道放大的信號通過所述第二射頻端口傳輸給所述接收機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，其特征在于，所述接收通道，由兩個(gè) 微波開關(guān)和一個(gè)低噪聲放大器組成，由所述環(huán)行器傳來的信號經(jīng)過微波開關(guān)_低噪聲放大 器-微波開關(guān)的順序傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)，其特征在于，所述大功率超導(dǎo)濾波器 替換為常溫濾波器時(shí)，所述高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)能夠在常溫下工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高溫超導(dǎo)收發(fā)子系統(tǒng)。該系統(tǒng)被真空封裝在制冷機(jī)里，保持工作溫度低于超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度，包括三個(gè)射頻端口、一個(gè)大功率超導(dǎo)濾波器、一個(gè)環(huán)行器和接收通道。該系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)射/接收無線信號分別由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)實(shí)現(xiàn)的無線系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)接收和發(fā)送無線信號。
文檔編號H04B1/38GK101944920SQ200910088669
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者何曉鋒, 何豫生, 張強(qiáng), 張雪強(qiáng), 李春光, 王躍輝, 黎紅 申請人:中國科學(xué)院物理研究所