第八期 :2004年5月
新一輪研究資助已獲審批
九項研究計劃獲撥款2,750萬
學者評審政策不時作出檢討
建立「簡單」途徑紓緩資訊流通瓶頸
普通鐳射二極管的新用途─ 開啟全光網絡
新天線設計減低體積與幅射量
演算法提高通訊表現
新型濾波器成功應用於衛星定位系統終端機
無線電話線路日趨微型化


香港城市大學(城大)的研究人員製造的一個重要濾波器,成功應用於中國的全球定位系統終端機。
與美國的同類系統不同的是,美國的系統只會告訴使用者他們所在的位置,而中國的系統則是雙向的,也就是說,它同時可向系統操作者報告使用者的所在地。
上起:陳教授最初根據的濾波器設計;濾波器的改良和簡化;中國全球定位系統終端機中的濾波;微波爐所用的疏孔過濾屏;陳教授(中)與研究隊伍的部分成員。
城大高級科學主任薛泉博士說:「與GPS系統相比,在中國的定位系統中,其終端機有如一部雙向通訊的流動 電話,而不是一部單向接收的傳呼機。」
使用城大的濾波器,可將微波訊號分隔,令由基地台發出的訊號不會與接收自衛星的不同頻率訊號互相干擾。如沒有濾波器,兩種訊號就會互相干擾。
首席研究員陳志豪教授說,濾波器是由加州大學一個舊有的研究計劃發展而來的。
陳教授以加大的濾波理論為起點,加大的理論建基於疏孔導電板上電介質平面(如塑膠或陶瓷)的傳導線現象(見圖)。
研究人員發現,傳導線的導電表現,決定於導電板中的疏孔結構,也決定於傳導線通過疏孔的角度。
陳教授說:「簡單的說,疏孔模式決定傳導線中訊號傳送的不同速度。」
陳教授與他的研究人員隨後發現,在傳導線上加孔,也可做出相同的效果。換言之,底板上無須有疏孔,這有助於濾波器設計的微型和精簡化。
研究計劃的另一步驟是將整個濾波器縮小,以便將它納入線路板內(見圖)。
在使用線路板的器材上,可以加進這種濾波器而無須額外的成本。城大發明的這種濾波器,又可稱為緊縮微帶諧振單元(CMRC),有另一個優點,就是可以消除原設計中疏孔在某個頻率會導致能量流失的缺 陷。
陳教授解釋,濾波器有如微波爐中的疏孔屏,「在微波爐中,疏孔屏容許光線通過,但阻止微波頻率洩漏,因此又稱高通濾波器。
「我們的濾波器略有不同,它阻截高頻,但容許低頻通過,因此是個低通濾波器。其關鍵在於疏孔的距離。」研究人員開發中的濾波器,容許某一頻率通過,而阻截之上及之下的頻率。
陳教授認為中國的全球定位系統有龐大的發展潛力。「如果所有貨櫃輪都裝備定位系統,貨輪經營者就可以在任何時刻都知道所有貨輪的位置。定位系統也可以安裝在旅遊巴士上。最後,在中國道路上行駛的車輛,也可裝上標準化的終端機。」

首席研究員
陳志豪教授 :eechic@cityu.edu.hk