마이크로파 응용을 위한 고온초전도 필터 서브-시스템

고온초전도 필터의 무부하 양호도 값(Unloaded Q-value)이 매우 높기 때문에, 삽입손실의 증가 없이 극수(pole number)를 크게 증가시킨 대역통과 및 저역통과 필터를 제작할 수 있다.(현재, 70-pole 대역통과 필터가 개발) 초전도 필터는 급준한 스컷 특성과 차단대역에 대한 양환 감쇠수준을 얻을 수 있고, 집중상수형 공진기(lumped element resonators)를 사용하거나 지연파(slow wave) 특성을 활용하면 소형화가 가능하다. 다성분계인 산화물(oxide) 고온초전체를 애피택셜 박막 및 대면적(4-인치급) 박막으로 제조함으로써 다양한 구조의 평면형(planar type) 필터 개발뿐만 아니라, 전력처리력(power handling capability)도 향상시킬 수 있게 되었다. 최근에 고온초전도 평면형 필터는 반도체 저잡음증폭기(GaAs-based LNA), 초소형 냉각기(mini-cooler)와 직접되어 서브-시스템화 되었다. 그리고 이동통신 기지국용 수신전치부(receiver front-end) 서브-시스템으로 발전하여 통신시스템의 잡음수준과 인접한 주파수 대역에 의한 전파간섭을 현저히 줄일 수 있고, 동시에 주파수 이용효율의 향상과 통신시스템의 용량증대도 가능케 하고 있다. 본고에서는 고온초전도체 필터의 원리, 종류 및 설계법, 그리고 초전도 필터의 특징과 상품화의 요구사항에 대해 알아보고, 이동통신 기지국 수신 전치부용으로 사용되고 있는 고온초전도 필터 시스템 개발과 관련된 연구 및 시장 동향의 특징들을 살펴보고자 한다.