超导接入系统的高温超导滤波器技术方案

本发明专利技术公开了超导接入系统的高温超导滤波器，应用于超导接入系统，工作在2.4GHz、5.2GHz或5.8GHz频段，本发明专利技术滤波器的阶数为6～20阶，本发明专利技术的电路结构包括多个并联回路和微带线，每段微带线依次串联，并联回路由电阻、电感和电容并联组成；本发明专利技术的微带结构包括多个以一定间距呈梳状排列的振子，由微带线经过折弯后形成振子。实施本发明专利技术具有以下有益效果：采用HTSF技术，可以同时并且极大地改善滤波器的带内插损和带外抑制性能，与现有的WiFi网络技术相比，极大地提高了抗干扰能力，显著地降低了系统噪声系数，实现了WiFi网络信道频道化和扇区化，提高了网络系统通信速率、通信距离和网络容量。

HTS filter for superconducting access system

The invention discloses a high temperature superconducting HTS filter access system, applied to the superconducting access system, working in 2.4GHz, 5.2GHz or 5.8GHz band, order of the invention is 6 to 20 order filter circuit, the structure of the invention comprises a plurality of parallel circuit and microstrip line, each microstrip lines are sequentially connected in series and parallel circuit resistance inductor and capacitor are connected in parallel; microstrip structure of the invention comprises a plurality of spaced by a comb arrangement oscillator by the microstrip line after folded to form a vibrator. The invention has the advantages of using HTSF technology, and can greatly improve the filter passband insertion loss and band rejection performance, compared with the existing WiFi network technology, greatly improves the anti-interference ability, significantly reduces the system noise coefficient, realizes the WiFi network channel and the channel sector to improve the network system, communication rate, communication distance and network capacity.

【技术实现步骤摘要】
超导接入系统的高温超导滤波器
本专利技术涉及无线移动互联网领域，应用于超导接入系统(商品名：BeyondAccessSystem，下简称BA)，也称为超导WiFi。
技术介绍
无线互联网目前主要采用WiFi组网，由于工作频段内没有实现频道化，带内干扰严重，抬高系统底噪，恶化输出信噪比，多频道不能同时使用，严重影响无线传输距离、质量、速率和容量。如果频道间保护带宽只有5MHz，现有技术无法实现频道化。图1为2.4GHz频段标准频率规划，工作频段为2.4～2.4835GHz，频段内有13个频道，每个频道工作带宽为20MHz，最多可同时使用3个不重叠频道，相邻频道间的保护带宽为5MHz。现在的AP滤波器带宽>200MHz，没有实现频道化，不具备抗干扰能力。5GHz频段分为5.2GHz低频段和5.8GHz高频段。图2和图3为5GHz频段标准频率规划，每个频道(信道)工作带宽为20MHz，频道间没有保护带宽，相邻频道频谱重叠，会有严重的邻道干扰，相邻频道不能同时使用组网。图4和图5为5GHz频段标准频率规划组网，为了避免邻道干扰，使用的频道必须用相邻频道的带宽作为保护带，其结果是网络可用容量下降。另外，如果一个用户在5GHz频段采用标准规划组网，频道间隔20MHz，另一个网其他用户使用相邻频道，将对这个网络造成干扰，所以，需要对第一个网络频道化，减少其他网络对它的干扰。现有WiFi技术工作在2.4GHz频段和5.8GHz频段，频段内没有实现频道化，存在着带外干扰、邻道干扰、干扰之间及干扰和信号之间相互作用产生的三阶互调干扰，严重影响无线传输通信距离、质量、速率和容量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供超导接入系统的高温超导滤波器(HighTemperatureSuperconductorFilter，以下简称HTSF)，采用HTSF技术，实现了信道频道化，有效地抑制了带外干扰、相邻频信道间干扰和互调干扰，极大地提高了抗干扰能力，显著提高了无线传输通信的距离、质量、速率和容量。本专利技术采用的技术方案是：构造超导接入系统的高温超导滤波器，应用于超导接入系统，工作在2.4GHz、5.2GHz或5.8GHz频段，用于实现WiFi网络的信道频道化和扇区化，采用高温超导薄膜材料，所述超导接入系统的高温超导滤波器的阶数为6～20阶，所述超导接入系统的高温超导滤波器的电路结构包括多个用于模拟振子的分布参数的并联回路和用于模拟振子间的耦合系数的微带线，每段所述微带线依次串联，始端的微带线和末端的微带线分别连接用于模拟源阻抗和负载阻抗的端口，相邻所述微带线之间的节点均与一个所述并联回路连接，所述并联回路由电阻、电感和电容并联组成；所述超导接入系统的高温超导滤波器的微带结构包括多个以一定间距呈梳状排列的振子，由微带线经过折弯后形成所述振子。在本专利技术所述的超导接入系统的高温超导滤波器中，所述高温超导薄膜材料采用MgO(氧化镁)或LaAlO3(铝酸镧)。在本专利技术所述的超导接入系统的高温超导滤波器中，所述2.4GHz频段的工作频段为2.4～2.4835GHz，相对带宽为8.2‰，带内插损≤0.3dB，带外5MHz处抑制≥50dB；所述5.2GHz频段的工作频段为5.15～5.35GHz，相对带宽为3.8‰，带内插损≤0.4dB，带外5MHz处抑制≥50dB；所述5.8GHz频段的工作频段为5.725～5.85GHz，相对带宽为3.4‰，带内插损≤0.4dB，带外5MHz处抑制≥50dB。在本专利技术所述的超导接入系统的高温超导滤波器中，当所述高温超导薄膜材料采用所述MgO时，对应单个所述振子的长度范围为5mm～6mm，单个所述振子的宽度范围为1mm～3mm，相邻振子的间距范围为0.3mm～1.5mm。在本专利技术所述的超导接入系统的高温超导滤波器中，单个所述振子的微带线的线宽范围为0.1mm～0.5mm，单个所述振子的微带线的线距范围为0.1mm～0.5mm。在本专利技术所述的超导接入系统的高温超导滤波器中，当所述高温超导薄膜材料采用所述MgO，工作频段为2.4GHz频段时，所述超导接入系统的高温超导滤波器的厚度为0.47mm～0.53mm。传统滤波器带内插损为1～3dB，带外5MHz处抑制＜6dB。本专利技术的超导接入系统的高温超导滤波器，带内插损≤0.5dB，带外5MHz处抑制≥50dB，与传统滤波器相比，HTSF带内插损改善0.5～2.5dB，带外5MHz处抑制改善>44dB。本专利技术采用HTSF技术，可以同时并且极大地改善滤波器的带内插损和带外抑制性能，与现有的WiFi网络技术相比，极大地提高了抗干扰能力，显著地降低了系统噪声系数，实现了WiFi网络信道频道化和扇区化，提高了网络系统通信速率、通信距离和网络容量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是2.4GHz频段标准频率规划图；图2是5.2GHz频段标准频率规划图；图3是5.8GHz频段标准频率规划图；图4是5.2GHz频段标准频率规划组网图；图5是5.8GHz频段标准频率规划组网图；图6是5.2GHz频段非标准频率规划组网图；图7是5.8GHz频段非标准频率规划组网图；图8是2.4GHz频段12阶HTSF电路结构图；图9是2.4GHz频段HTSF单个振子结构图；图10是2.4GHz频段12阶HTSF微带结构图；图11是2.4GHz频段频道1HTSF测试图；图12是2.4GHz频段频道13HTSF仿真图；图13是5.2GHz频段频道64HTSF仿真图；图14是5.8GHz频段频道165HTSF仿真图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，只有使用HTSF技术可以解决上述问题。超导接入系统的高温超导滤波器，实现了频道化，极大地提高了抗干扰能力，解决了WiFi存在的问题。图6和图7为5GHz频段非标准频道规划组网。BA可抑制频道间隔只有5MHz时的邻道干扰，采取非标准频道规划组网，可同时增加3个频道，提高网络容量。这种方案应用在专网中，利用频分的方法可提高专网的保密性。该超导接入系统的高温超导滤波器应用于超导接入系统，工作在2.4GHz、5.2GHz或5.8GHz频段，用于实现WiFi网络的信道频道化和扇区化，采用高温超导薄膜材料，超导接入系统的高温超导滤波器的阶数为6～20阶。2.4GHz频段的工作频段为2.4～2.4835GHz，相对带宽为8.2‰，带内插损≤0.3dB，带外5MHz处抑制≥50dB；5.2GHz频段的工作频段为5.15～5.35GHz，相对带宽为3.8‰，带内插损≤0.4dB，带外5MHz处抑制≥50dB；5.8GHz频段的工作频段为5.725～5.85GHz本文档来自技高网...

【技术保护点】
超导接入系统的高温超导滤波器，其特征在于，应用于超导接入系统，工作在2.4GHz、5.2GHz或5.8GHz频段，用于实现WiFi网络的信道频道化和扇区化，采用高温超导薄膜材料，所述超导接入系统的高温超导滤波器的阶数为6～20阶，所述超导接入系统的高温超导滤波器的电路结构包括多个用于模拟振子的分布参数的并联回路和用于模拟振子间的耦合系数的微带线，每段所述微带线依次串联，始端的微带线和末端的微带线分别连接用于模拟源阻抗和负载阻抗的端口，相邻所述微带线之间的节点均与一个所述并联回路连接，所述并联回路由电阻、电感和电容并联组成；所述超导接入系统的高温超导滤波器的微带结构包括多个以一定间距呈梳状排列的振子，由微带线经过折弯后形成所述振子。

【技术特征摘要】
1.超导接入系统的高温超导滤波器，其特征在于，应用于超导接入系统，工作在2.4GHz、5.2GHz或5.8GHz频段，用于实现WiFi网络的信道频道化和扇区化，采用高温超导薄膜材料，所述超导接入系统的高温超导滤波器的阶数为6～20阶，所述超导接入系统的高温超导滤波器的电路结构包括多个用于模拟振子的分布参数的并联回路和用于模拟振子间的耦合系数的微带线，每段所述微带线依次串联，始端的微带线和末端的微带线分别连接用于模拟源阻抗和负载阻抗的端口，相邻所述微带线之间的节点均与一个所述并联回路连接，所述并联回路由电阻、电感和电容并联组成；所述超导接入系统的高温超导滤波器的微带结构包括多个以一定间距呈梳状排列的振子，由微带线经过折弯后形成所述振子。2.根据权利要求1所述的超导接入系统的高温超导滤波器，其特征在于，所述高温超导薄膜材料采用MgO或LaAlO3。3.根据权利要求2所述的超导接入系统的高温超导滤波器，其特征在于，所述2.4GHz频段的工作频段为2.4～2.4835GHz，相对带宽为8.2‰，带内插损≤0....

【专利技术属性】
技术研发人员：廖晓滨，
申请(专利权)人：广东特信超导技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44