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我国高温超导应用研究取得重大突破
     记者10月22日从在清华大学召开的高温超导滤波技术成果鉴定会上获悉,我国自主研制、拥有完全自主知识产权的高温超导滤波系统首批产品订货已完成生产并交付用户使用,在全国16个省市区的通信装备上投入长期实际应用。这是我国高温超导应用研究的重大突破,标志着我国高温超导在通信领域已进入规模商业应用和产业化阶段。鉴定会专家对项目成果给予高度评价,鉴定意见指出,项目总体技术达到国际先进水平,为采用高温超导技术提高通信装备的抗带外干扰性能和电磁兼容性奠定了坚实的技术基础,为我国通信现代化作出了重大贡献。

      据该项目负责人、清华大学物理系教授曹必松介绍,自1986年高温超导材料发现至今,26年来我国投入大量人力物力进行应用研究和技术攻关,其最终目的就是要实现高温超导材料的大规模商业应用。“这次高温超导滤波系统由最终用户采购,在全国16个省市区批量供货投入运行,与一般的研究或以试验为目的的应用完全不同,标志着经过长期不懈的研究,我国高温超导研究已经从实验 室研究阶段发展到了面向最终用户的大规模商业应用。高温超导真正的实际应用已经成为现实。”

      据了解,在微波频段,高温超导材料的电阻比普通金属低2—3个数量级,用超导薄膜材料制备的滤波器带内损耗小、带边陡峭、带外抑制好,具有常规滤波器无法比拟的、近于理想的滤波性能。“但是高温超导材料必须在其转变温度Tc以下才能实现其超导零电阻特性,所以高温超导滤波系统的研发难度非常大。我们和综艺超导科技有限公司共同研发的超导滤波系统是由超导滤波器、在零下200摄氏度工作的低噪声放大器和小型制冷机等部件组成的,具有极低的噪声和极好的频率选择性,可应用于各种无线通信装备,同时大幅提高灵敏度和选择性、提高抗干扰能力和探测距离等。”曹必松说。

      2005年,在国家科研经费支持下,该项目组在北京建成了超导滤波系统移动通信应用示范基地,实现了小批量长期应用。为实现超导滤波系统在我国的规模化商业应用,在国家相关部门和各级领导支持下,清华大学和综艺超导科技有限公司的研究团队十余年如一日,艰苦奋斗,攻克了高性能超导滤波器和低温低噪声放大器设计制备技术、多通道超导滤波器性能一致性研制技术、满足装备苛刻使用要求的环境适应性技术和超导滤波系统集成技术等一系列技术难题,获得超导滤波技术授权发明专利10多项,于2009年12月完成了超导滤波系统产品样机的研制。

      2010年1月至11月,在国家主管部门的组织下,由7个专业测试单位对超导滤波系统产品进行了全面性能测试,包括电性能测试,满足通信装备高低温、冲击、振动、低气压、盐雾、霉菌、湿热等苛刻使用要求的环境适应性试验,通信装备加装超导滤波系统前后的性能对比试验和用户长期试用等。

      试验结果表明,超导滤波系统的全部性能都达到或超过了通信装备实际应用的技术要求。在通信装备上加装超导滤波系统前后的性能对比试验表明,超导滤波系统使重度干扰下原本无法工作的通信装备恢复了正常工作,使中度干扰下装备最大作用距离比原装备平均增加了56%。自2010年10月起,超导滤波系统在该型通信装备上投入长期运行,至今已连续无故障运行2年以上。

      2011年1月19日,超导滤波系统通过了国家主管部门组织的技术鉴定,获得了在我国通信装备实际应用的许可。同年8月,综艺超导公司获得了首批5种型号超导滤波系统产品的订货合同,在全国10多个省市区推广应用。其他型号超导滤波系统产品也将在未来几年内陆续投入市场。

      据介绍,综艺超导科技有限公司由江苏综艺股份有限公司等股东投资、在2006年成立的高新技术企业,公司设在北京中关村科技园区。目前,综艺超导已建成一流水平的超导滤波系统生产基地,并且已经顺利完成首批高温超导滤波系统批量生产和用户交付。

      曹必松说,高温超导滤波技术在移动通信、重大科学工程和国防领域具有广阔的应用前景。为进一步推广超导滤波技术的应用,还需要攻克适应于各种不同通信装备应用要求的高难度的超导滤波系统设计、制备技术、适应于各种应用环境的环境适应性技术等研究难题。

      与会专家认为,经过未来几年的努力,该技术将在更多无线通信领域获得大规模应用,并带动超导薄膜、制冷机、专用微波元器件等相关产业链的形成和发展,在我国形成一个全新的高温超导高技术产业,为我国通信技术的升级换代提供一种全新的、性能优异的解决方案。

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