宽抑制特性P波段窄带高温超导滤波器关键技术研究

采用高温超导薄膜材料研制的用于第三代移动通信系统的窄带超导滤波器已得到充分研究，所报道的超导滤波器表现出远优于普通金属滤波器的优异特性。在无线系统分布密集，频率资源较为紧张的P波段，对宽抑制特性窄带高温超导滤波器应用需求更加迫切。在这一频段，目前国内外还没有开展宽抑制特性窄带超导滤波器的研究工作，而宽抑制特性超导滤波器的研究尚处于起步阶段，还不能满足实用要求。本项目研究满足P波段无线系统实际使用要求的宽抑制特性超导滤波器技术，研究结果对于提高现有P波段无线通信等系统的接收性能具有重要意义，对其他频段窄带滤波器设计具有重要的参考价值。

本项目研究了宽抑制特性P波段窄带高温超导滤波器的关键技术。包括高Q值谐振器研究、窄带超导滤波器设计方法研究和滤波器研制等技术。.本项目提出了工作在P波段的四分之一波长SIR谐振器、二分之一波长ICR插指电容谐振器和二分之一波长蜿蜒线插指电容谐振器结构，具有高Q值和高谐频特性，基频通带外的第一谐频分别达到4.2倍、4.1倍和5.1基频频率，远高于四分之一波长谐振器3倍基频的第一谐频频率。本项目发展了交错谐频滤波器设计方法，提出了滤波器仿真结果的谐频通带强度判据，完善了宽抑制特性滤波器的设计方法。设计并研制了工作在500MHz的四分之一波长SIR超导滤波器、二分之一波长插指电容超导滤波器和二分之一波长蜿蜒线ICR超导滤波器。第一寄生通带频率分别达到4.2倍、4.1倍和5.2倍基频频率，在2GHz频率以内的带外抑制度最大达到-90dB。带外抑制度显著优于通常超导滤波器-70dB的带外抑制度指标。本项目还利用高温超导滤波器改善了特殊通信系统和射电天文望远镜系统的抗带外干扰能力。.本项目的成果将解决P波段窄带无线通信系统的抗干扰难题，能够大幅提高系统的抗干扰性能和接收灵敏度。本项目的研究成果可推广应用于高频段、宽带等多种微波通信系统。