新材料对通讯传输的影响.pdf

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1、2013年6月t河目曩晦综述与交流【文章编号】1673—0038(2013)16—0355—02新材料对通讯传输的影响倪婷婷林鉴杏(广东省电信规划设计院有限公司)摘要：通讯传输对于信息化发展起到越来越来越重要的作用，新材料的不断引入，对于提高通讯效率、降低工程成本、完善我国信息化产业具有重要的作用。本文重点介绍了超导材料及高分子材料在通讯传输中的应用，分析了新材料对通讯传输的影响，为加快我国通讯传输新材料的开发、探索提供一定的参考。关键词：通讯传输；新材料；超导材料；高分子材料1前言如果说钢铁、水

2、泥是传统产业的重要基础，那么，可以毫不夸张地说，新材料就是发展战略性新兴产业的基石。目前，中国许多基础原材料以及工业产品的产量位居世界前列，但是高性能的材料、核心部件和重大装备严重依赖于进口，关键技术受制于人，“中国制造”总体水平处在国际产业链低端。通信传输作为信息化产业的关键一环，新材料的应用对于其发展至关重要，必须加快微电子和光电子材料和器件、新型功能材料、高性能结构材料、纳米材料和器件等领域的科技攻关，形成具有世界先进水平的通信传输体系，为中国经济的强劲复苏和迅猛发展提供坚实的基础。本文详细

3、分析新材料及对通讯传输带来的影响。2新材料在通讯领域的发展新的通信材料是指那些新出现或已在发展中的、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的通讯材料。新通讯材料与传统材料之间并没有截然的分界，新通讯材料是在传统材料基础上发展而成的，传统材料经过组成、结构、设计和工艺上的改进从而提高材料性能或出现新的性能都可发展成为新材料。新通讯材料作为高新技术的基础和先导，在通讯传输领域应用范围极其广泛，对通讯传输的影响也更为深远。电缆通信是最早发展起来的通信技术，它用于长途通信已有60多年的历史，在通信中占有

4、突出地位，在光纤通信和移动通信发展之前，电话、传真、电报等各用户终端与交换机的连接全靠市话电缆，电缆还曾是长途通信和国际通信的主要手段，大西洋、太平洋均有大容量的越洋电缆，电缆通信中主要采用模拟单边带调制和频分多路复用(SSB／FDM)方式，国际上同轴电缆每芯最高容量可达13200路，我国发达城市问的同轴电缆干线可通1800路载波电话。自从数字电话问世以来，各国大力发展脉冲编码调制时分多路信号在同轴电缆中的基带传输技术，数字电话容量可达4032路目前广泛应用的是第二代移动通信系统，采用窄带时分多址

5、(TDMA)和窄带码分多址(CDMA)数字接入技术。我国主要采用的是欧洲的GSM系统；第二代移动通信系统实现了区域内制式的统一，覆盖了大中小城市，为人们的信息交流提供了极大的便利。随着移动通信终端的普及，移动用户数量成倍地增长，第二代移动通信系统的缺陷也逐渐显现，如全球漫游问题、系统容量问题、频谱资源问题、支持宽带业务问题等；第三代移动通信系统是向未来个人通信发展的一个重要阶段，新材料的不断产生及在通讯传输中的应用，使得第三代通讯技术将更加具有里程碑和划时代的意义，3新材料在通讯传输中的应用通讯传

6、输中的新材料主要有超导材料、高分子材料等。3．1超导材料超导材料在通讯传输领域里具有重要的应用价值。例如一公斤超导电缆能完成77kg普通电缆的传导量，大大节省传统铜材的用量。超导电缆与常规电缆相比，具有明显的优势：①损耗低，损耗不足常规电缆的1110；②容量大，电流输送能力是常规电缆的3-5倍；③节约金属和绝缘材料。超导材料按照转变温度不同可分为低温超导材料(NbTi、Nb3Sn)和高温超导材料(YBCO、BSCCO)。(1)低温超导材料。主要有两类：①Nb46．5％Ti(其中46．5是质量含量)

7、超导体；②Nb3Sn超导体。低温超导材料不仅具有高的临界电流密度，而且还有较好的可塑性。前者可以保证材料非常低的磁滞损耗，后者能保持材料很好的可加工性。但由于材料必须在4K温度下运行，必须在液氦条件中维护使用，费用较高，因此目前低温超导材料最大的商业应用仍只在核磁(NMR)和量子干涉仪等磁体领域，这块领域仅局限于科研，大大局限了低温超导材料商业化应用，但随着科学技术的进步，相关的费用将会大幅降低，逐渐使得低温超导材料应用于传输领域。(2)高温超导材材料。目前，已经发现的高温超导材料有如下几类：钇系

8、(92K)、铋系(110K)、铊系(125K)、汞系(135K)和新型超导体二硼化镁(39K)以及铁基超导体。其中最有实用价值的是铋系(BSCCO第一代超导材料)和钇系(YBCO第二代超导材料)。高温超导材料比低温超导材料具有更高的临界磁场和临界温度，因此是更接近于实用的超导材料。由于第一代铋系超导材料的高成本以及它在一定磁场下临界电流急剧衰减等问题，使得基于它的超导技术在工业上的大规模应用前景较低。而基于钇系的第二代高温超导材料YBCO具有广泛的发展前景，其具有如下特性：①优异的