中國高溫超導在通信領域獲突破 可用於電子戰 zt

　　王正全 　　本報訊 由清華大學物理係自主研製成功的我國首台CDMA移動通信用的高溫超導濾波器係統，自2004年3月26日安裝於中國聯通唐山分公司的移動通信基站實際運行以來，至今已連續無故障使用一年半以上，每天24小時不間斷地為用戶提供優質服務。這標誌著我國高溫超導開展研究18年後，在通信領域首次實際應用並長期運行獲得成功。我國也因此成為繼美國之後，世界上第二個靠自主技術實現高溫超導在移動通信領域應用的國家。 　　由於高溫超導薄膜材料在微波頻段的表麵電阻比普通金屬低兩個數量級以上，用其製備的濾波器具有其他濾波器無法比擬的、近於理想的濾波性能。由高溫超導濾波器、低噪聲前置放大器、小型製冷機和控製係統組成的高溫超導濾波器係統，可同時具有極低的噪聲係數和很高的帶邊陡峭度，將其應用於各種微波通信設備的接收機前端，可以大幅度提高整個係統的靈敏度和選擇性，在移動通信、軍事通信、衛星通信等微波通信領域有廣泛的應用前景和巨大的市場潛力。據權威估計，全世界超導濾波器的市場規模約在數百億美元量級。盡管由於初期成本較高，進入市場需要有一個過程，但在國外已進入規模商業應用，超導濾波器係統的年銷售額已達到數億人民幣。美國已有四千多個移動通信基站的接收機改用高溫超導濾波器係統。超導濾波器係統在軍事通信、雷達、電子戰等軍事領域也已得到了廣泛的實際應用。 　　清華大學物理係曹必鬆教授領導的課題組在多年的研究工作中，自主創新，走出了一條與國外不同的、獨立的技術路線，先後攻克了高性能高溫超導濾波器的設計、加工、低溫調諧和係統集成等一係列關鍵技術，申請了十多項發明專利，於2002年初研製成功我國第一套GSM1800移動通信係統用的高溫超導濾波器係統，經專家鑒定，其主要性能指標達到了國際同類研究的先進水平。其後又陸續研製成功我國第一套適合於GSM900和CDMA移動通信係統應用的高溫超導濾波器係統，並在與超導濾波器係統實際應用相關的技術難題上取得了突破，使超導濾波器係統的各項性能指標達到了實際應用的需要。2004年3月，清華大學物理係與中國聯通唐山分公司聯合，將自主研製的高溫超導濾波器係統安裝於中國聯通的CDMA移動通信基站進行現場通信試驗獲得成功。 　　改用高溫超導濾波器係統後，在超導濾波器服務的區域內，手機的發射功率平均下降了一半，對人體健康可能造成的影響大幅下降，通信網絡的多項關鍵技術指標得到較大幅度提高。其後，高溫超導濾波器係統被安裝於基站長期實際運行。 　　清華大學以上成果的取得，是產學研相結合的結果。研究工作得到了北京市科委、科技部和國家自然科學基金委的大力支持。中數威利超導技術公司和偉清創新科技有限公司先後給予較大的資金支持，對超導濾波器技術研究起了重要作用。清華大學與德國、美國、俄羅斯等相關研究機構的長期交流合作，推動了高溫超導濾波器技術的發展。 　　“十五”期間，我國在高溫超導濾波器技術研究和應用方麵已經取得了重大的進展和突破，但目前仍處於樣機研製和少量試用的階段，與國際先進水平相比還有不小的差距。“十一五”期間，我國將集中力量，攻克與超導濾波器規模應用和產業化相關的關鍵技術，包括與超導濾波器的安全性、可靠性和長期穩定性相關的關鍵技術、與提高成品率和降低成本相關的關鍵技術，與小型化、實用化相關的關鍵技術等。鑒於我國移動通信的高速發展和我國在超導濾波器研究方麵已有的技術基礎，專家預計經過“十一五”期間的努力，我國的高溫超導濾波器技術將有一個新的飛躍，高溫超導濾波器技術將在移動通信、軍事通信、衛星通信和其他微波通信領域獲得廣泛的、較大規模的商業應用，從而在我國形成一個全新的高技術產業，並成為我國高溫超導走向規模應用和產業化的主要突破口。