技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用超導(dǎo)技術(shù)、超低溫和高真空技術(shù)的無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，包括陸地和空間，移動(dòng)和固定的無(wú)線通信。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)存在著用現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備長(zhǎng)期解決不了的四大難題，這四大難題是：

1、由于地理位置（海洋、沙漠和丘陵等）、環(huán)保和維權(quán)（商業(yè)和居民小區(qū)及文物保護(hù)區(qū)等）及建站條件（電力、鐵塔、傳輸、資金等）的限制，無(wú)法通過(guò)新建站解決通信覆蓋盲區(qū)問(wèn)題。

2、由于無(wú)線終端設(shè)備受小的天線尺寸、電池容量、發(fā)射功率等限制，終端（對(duì)陸地移動(dòng)通信網(wǎng)可以使手機(jī)或無(wú)線上網(wǎng)卡等，對(duì)衛(wèi)星通信可以是轉(zhuǎn)發(fā)器）到主站（對(duì)陸地移動(dòng)通信網(wǎng)稱為基站，對(duì)衛(wèi)星通信可以是地面站）的傳輸鏈路是弱鏈路，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主站到終端的鏈路性能，即存在上、下行鏈路不平衡問(wèn)題，而弱鏈路決定了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和通信質(zhì)量，成為實(shí)現(xiàn)高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的瓶頸。

3、目前各類主站和終端設(shè)備的數(shù)目日益劇增，無(wú)線通信頻率資源緊張，使用頻譜頻率越來(lái)越高，傳播特性越來(lái)越差，主站間距越來(lái)越近，內(nèi)網(wǎng)和競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)及其它干擾產(chǎn)生的頻率污染日益嚴(yán)重，使主站接收信號(hào)信噪比下降，嚴(yán)重影響通信覆蓋、通信質(zhì)量和系統(tǒng)容量。

4、CDMA（Code?Division?Multiple?Access，碼分多址）?制式的系統(tǒng)存在著碼道間的自干擾，產(chǎn)生呼吸效應(yīng)，加上各類無(wú)線干擾和需30%固定信道開銷的軟切換，往往使系統(tǒng)工作容量達(dá)不到理論容量的60％。

上述四大難題導(dǎo)致廣覆蓋距離不足、深覆蓋信號(hào)滲透率低、通信質(zhì)量變差、頻率和系統(tǒng)容量及設(shè)備利用率降低、投資回報(bào)率及用戶滿意度下降等問(wèn)題。針對(duì)以上難題，目前采用的都是落后的傳統(tǒng)技術(shù)手段和設(shè)備，比方增加新的主站設(shè)備，增加主站的載波數(shù)，架設(shè)塔放設(shè)備和安裝直放站設(shè)備及微蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)備等。

采用傳統(tǒng)技術(shù)手段和設(shè)備的缺點(diǎn)如下：

1、現(xiàn)有所有設(shè)備的接收機(jī)都沒(méi)有，用傳統(tǒng)技術(shù)也不可能有接收濾波特性極為陡峭，插入損耗極小、寬通頻帶帶內(nèi)波動(dòng)小，矩形系數(shù)接近1的射頻帶通濾波器，不能有效地濾除通帶外（阻帶）的干擾，及降低這些干擾進(jìn)入接收機(jī)進(jìn)一步造成的互調(diào)干擾，抬高了系統(tǒng)底噪聲。

2、上述所有設(shè)備對(duì)接收的信號(hào)和噪聲同時(shí)放大，在接收鏈路上是噪聲累加，而不是減弱，結(jié)果是接收信號(hào)質(zhì)量越來(lái)越差。

3、上述所有設(shè)備的接收機(jī)射頻前端的低噪聲放大器在常溫下工作，由于電子布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱噪聲，放大器放大了自身產(chǎn)生的噪聲，抬高了系統(tǒng)底噪聲，使信噪比惡化。嚴(yán)重地影響通信覆蓋和質(zhì)量及容量。

4、通信覆蓋和質(zhì)量不好的地方，往往是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、主站布局不合理（比如陸地移動(dòng)通信基站密集度過(guò)高、小區(qū)切換頻繁或覆蓋及頻率規(guī)劃不合理等）、導(dǎo)頻污染和各類干擾嚴(yán)重的區(qū)域，在這些區(qū)域增加主站、頻率配置和設(shè)備配置，往往是大量投資卻帶來(lái)干擾和頻率污染進(jìn)一步嚴(yán)重，系統(tǒng)和維護(hù)開銷增大，頻率和設(shè)備等資源利用率進(jìn)一步降低。事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò)大部分干擾源和故障源來(lái)自于塔放、直放站和室內(nèi)分布系統(tǒng)，嚴(yán)重污染了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

5、由于可利用資源、內(nèi)外干擾和業(yè)務(wù)需求量變化等因素是不可自控的，所以用上述的方法和技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題永遠(yuǎn)是被動(dòng)的亡羊補(bǔ)牢工程。

綜上所述，使用現(xiàn)有傳統(tǒng)的技術(shù)手段和設(shè)備不能從根本上解決：去除外干擾和互調(diào)干擾；降低系統(tǒng)自身底噪聲；有效地提高對(duì)有用信號(hào)的增益和靈敏度的問(wèn)題。

本申請(qǐng)人設(shè)計(jì)了一種超導(dǎo)鏈路系統(tǒng)來(lái)解決以上問(wèn)題，其中超導(dǎo)鏈路系統(tǒng)中的高溫超導(dǎo)濾波器和超低溫低噪聲放大器需安置在杜瓦內(nèi)，在超低溫、長(zhǎng)期保壓的高真空環(huán)境下工作，該杜瓦需滿足以下要求：

1、要求杜瓦的溫度保持在-196.15℃（77K）以下工作，杜瓦及其內(nèi)部相關(guān)部件不釋放有害氣體且隔熱；

2、要求一個(gè)初始真空度為10^-5-10^-7Pa數(shù)量級(jí)的杜瓦幾年內(nèi)要保持高真空度（真空、保壓）10^-2Pa數(shù)量級(jí)及以下；為了保證杜瓦內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間的高真空度，為此需要保證杜瓦的整體漏率在10^-8Pa*L/S數(shù)量級(jí)或更低，要求部件接口漏率在10^-8Pa*L/S數(shù)量級(jí)或更低。

3、杜瓦所使用的一切材料均需要是放氣率極低的材料，并需要作真空除氣處理；

4、需要很高的加工精度、極其嚴(yán)格的焊接和保壓工藝。

我們需要解決的問(wèn)題是：

(1)解決射頻多通道和低頻多芯連接業(yè)務(wù)需求組合所需的通道數(shù)、芯數(shù)與杜瓦尺寸、漏率、保壓及成品率之間的矛盾。

(2)解決這些部件依賴進(jìn)口，價(jià)格極為昂貴，貨源得不到保障的問(wèn)題。