一种多信道高温超导接收前端-论文.pdf

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1、低温与超导超导技术Cryo．&Supercond第42卷第8期SuperconductivityVo1．42No．8一种多信道高温超导接收前端陈宇鹏，陆勤龙，宾峰，陈新民，肖南，汪名峰，刘洋(中国电子科技集团公司第十六研究所，合肥230043)摘要：介绍了一种多信道高温超导接收前端的设计方案。首先阐述了多信道高温超导接收前端的使用领域和实际意义，以及设计所要考虑的因素及总体方案构成；针对多信道高温超导接收前端的微波部分、制冷部分、以及电源与控制系统的设计，同时结合系统中关键件的建模设计和仿真，并结合验证结

2、果，联试试验验证了多信道高温超导接收前端良好的工程应用前景。关键词：高温超导接收前端；真空杜瓦；超导滤波器；低温低噪声放大Amlllti—channelHTSreceiverfrontendChenYupeng，LuQinglong，BinFeng，ChenXinming，XiaoNan，WangMingfeng，LiuYang(The16thInstituteofChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation，Hefei230043，China)Abstract：A

3、designschemetomulti—channelHTSreceiverfrontendwasintroducedinthispaper．Itsstructureandapplica—tionsweredescribed．Everypartsofmicrowavefrequencyband，coolingmoduleandpowersupplyandcontrolsystemweremod·eled，verifiedandsimulated．Theresultsshowthatthemulti—cha

4、nnelHTSreceiverfrontendhasagoodengineeringapplicationin．Keywords：FrontoftheHTSreceiver，Vacuumofthedewar，Superconductivefilter，Cryogenicamplifier1引言著增加雷达的探测威力，并降低雷达的发射功率提升反侦察和战场生存能力，提升其带外抗干扰能力。高温超导接收前端在电子通信、探测等诸多领域有明显需要。采用高温超导接收前端能大幅减少发射功率，减少了大功率对周边的生物环境2方

5、案与设计和电子设备的影响；同时提高了自身的抗干扰能力。研究以超导滤波器和低温低噪声放大器为核心、小型化制冷机和封装杜瓦为支撑的超导接收信道化接收组件在电子对抗、通信及雷达接前端。如图1所示，采用低温输入开关与超导滤波收系统中应用非常广泛，比如在电子侦察接收机中，采用它实现信道化接收，实现对宽频段的覆盖丕丕并抑制干扰；在捷变频雷达和机载电台中，解决多输．_{H常入H温输部雷达和战机同时工作时的兼容问题(即多部设开关H出开备分别工作与不同的信道实现兼容问题H关(EMC))；在通信系统中，例如在卫星通信系统—卜

6、中，它是卫星多路转发器的核心部件，等等。L⋯——————一．．j【————————————————_j雷达侦察和对抗技术不断发展，对雷达的探测性能和反侦察能力等提出了更高要求。而经过小型化设计的高灵敏度超导接收技术为我国大量图1多信道超导接收组件框图Fig．1Thesystemstructure在役的早期雷达的性能改造提供了很好的途径，器、低温放大器级联，常温采用隔离器、常温滤波它只需要简单替换现役雷达的接收前端，就可显收稿日期：2014—06—26作者简介：陈宇鹏(1984一)，男，硕士，主要从事微波电

7、子结构的设计研究。第8期超导技术Superc0nductivity·49·器、常温放大器构成超导接收前端。工精度要求很高。考虑到要实现的LNA工作要当启动系统电源，制冷机工作。真空系统温在低温环境下，对于元器件稳定性的要求较高，同度达到70K时，系统正常运作，通过控制电源选时也为了提高仿真的精确度。通不同的信道。根据指标要求，带宽在25％以下，可考虑两2．1微波部分种电路结构形式：窄带及宽带。窄带低温LNA依微波开关+覆盖各个频段的多路超导滤波器据常规的匹配方法进行低噪声设计；宽带设计一+覆盖各个频道的低

8、温放大器+微波开关+隔离般采用反馈、平衡式结构来拓宽放大器带宽。下器+常温滤波器+常温放大器，前后两个微波开图仿真结果：关联动实现对特定频段滤波器的选通。超导滤波器基于成熟设计方法，我们采用微带结构谐振器形式完成超导滤波器的设计，选用MgO基片(0．5mm厚度，介电常数9．75)，薄膜的厚度为6000埃。图2超导滤波器设计图Fig．2BlueprintofHTS仿真结果如下：臣l∞∞∞_口-UUtJ850．JO．，1．UU1．