高溫超導帶寬可調(diào)的濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型專利屬于微波工程技術領域，尤其設及到一種高性能高溫超導電調(diào)諧 濾波器。
【背景技術】
[0002] 可調(diào)諧濾波器可用于個人通信系統(tǒng)，跳頻接收機，衛(wèi)星通信，雷達系統(tǒng)等，在微波 系統(tǒng)中起著越來越重要的作用。目前，電調(diào)諧濾波器因其結構簡單，調(diào)諧速度快，調(diào)諧范圍 大等優(yōu)點是目前比較常見的可調(diào)諧濾波器。
[0003] 通常，電調(diào)諧濾波器諧振器主要的結構是由兩段微帶線構成，其中微帶線的一端 連接有可變電容用于調(diào)諧濾波器頻率，另一端則與固定電容或與另一可變電容相連，作為 可變電容直流偏壓的隔離電容。由于電容材料本身具有一定的微波損耗，W及電極連接處 的接觸電阻，實際電容可W等效成理想電容和理想電阻串聯(lián)的簡化模型。另外，電容的串聯(lián) 電阻隨著頻率的增加而增大，因此在高頻下，由于電容串聯(lián)電阻的影響，濾波器諧振器很難 達到較高的品質因子，W至于無法制作窄帶可調(diào)諧濾波器。
[0004] 在電調(diào)諧濾波器的設計過程中，難點都在于在頻率調(diào)節(jié)過程中，相對帶寬的變化 引起諧振器間禪合系數(shù)的變化，而傳統(tǒng)調(diào)諧方法中基本未實現(xiàn)禪合系數(shù)的重構。 【實用新型內(nèi)容】 陽〇化]為解決上述技術問題，本實用新型提出一種高溫超導帶寬可調(diào)的濾波器，通過程 控電源的控制，改變相鄰諧振器間禪合系數(shù)W及濾波器外部品質因數(shù)，通過改變諧振器中 加載的可變電容器改變每個諧振器的諧振頻率，實現(xiàn)濾波器頻率可調(diào)、帶寬可調(diào)。
[0006] 本實用新型的技術解決方案是，提供一種高溫超導帶寬可調(diào)的濾波器，包括可變 電容器、高溫超導基片W及設置于其上的諧振器，其特征在于：在兩個相鄰諧振器之間任意 位置處引長度為1的微帶線，W插指電容的形式對運兩個諧振器引入相互間的禪合，同時 在連接相鄰諧振器插指電容的微帶線中間部位加載有一個可變電容器，從而實現(xiàn)兩個相鄰 諧振器之間的禪合系數(shù)可通過可變電容器進行調(diào)節(jié)；所述濾波器的輸入和輸出端通過平行 禪合的方式實現(xiàn)抽頭饋電，同時，在抽頭的另一端通過插指電容的形式分別與第一個諧振 器和最后一個諧振器間引入禪合，在引入禪合的微帶線中間部位加載有一個可變電容器。
[0007] 進一步的，所述濾波器還連接有程控電源，通過程控電源的控制，改變所述可變電 容器的容值。
[0008] 進一步的，所述諧振器為半波長諧振器。
[0009] 進一步的，所述微帶線的長度1 <A/4。
[0010] 進一步的，所述可變電容器為變?nèi)荻O管或MEMS或壓電轉換器。
[0011] 本實用新型的有益效果體現(xiàn)在，通過程控電源的控制，改變相鄰諧振器間禪合系 數(shù)，通過改變諧振器中加載的可變電容器改變每個諧振器的諧振頻率，實現(xiàn)濾波器頻率可 調(diào)、帶寬可調(diào)，且在調(diào)諧過程中可實現(xiàn)濾波器的重構。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型中濾波器設計構造的模型示意圖；
[0013] 圖2為本實用新型中濾波器的具體實施例電路模型；
[0014] 圖3、圖4為圖2所示具體實施例的仿真結果。
[0015] 圖1、圖2中附圖標號的說明：
[0016] 1輸入端、2諧振器、3插指電容、4可變電容器、5輸出端。
【具體實施方式】
[0017] 下面將結合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步的說明。
[0018] 如圖1為實用新型中濾波器設計構造的模型示意圖，一種高溫超導帶寬可調(diào)的濾 波器，包括可變電容器4、高溫超導基片W及設置于其上的諧振器2,在兩個相鄰諧振器2之 間任意位置處引長度為1的微帶線，W插指電容3的形式對運兩個諧振器2引入相互間的 禪合，其中，采用插指電容可通過計算得到相對應的電容量，便于模型提取及精確計算。同 時在連接相鄰諧振器2插指電容3的微帶線中間部位加載有一個可變電容器4,從而實現(xiàn)兩 個相鄰諧振器之間的禪合系數(shù)可通過可變電容器進行調(diào)節(jié)；所述濾波器的輸入端1和輸出 端5通過平行禪合的方式實現(xiàn)抽頭饋電（相較于直接饋電方式，在帶寬調(diào)節(jié)的過程中對Qe 的影響不大），同時，在抽頭的另一端通過插指電容3的形式分別與第一個諧振器和最后一 個諧振器間引入禪合，在引入禪合的微帶線中間部位加載有一個可變電容器。
[0019] 優(yōu)選的，所述諧振器2為半波長諧振器。
[0020] 優(yōu)選的，所述可變電容器4為變?nèi)荻O管或MEMS或壓電轉換器。
[0021] 如圖2所示為本實用新型中濾波器的具體實施例電路模型。
[0022] 作為一個可行的具體實施例，一種高溫超導帶寬可調(diào)的濾波器，包括4個諧振器 2、5個可變電容器4W及10個插指電容3,所述諧振器2采用長度為A/2的開路線構造， 技術點在于，在兩個相鄰諧振器2之間任意位置處引長度為1的微帶線，所述1 <A/4,W 避免微帶線引入禪合同時自身形成諧振頻率遠于2F0處，同時避免由于可變電容器的引入 而帶來的額外損耗，W插指電容3的形式對運兩個諧振器引入相互間的禪合，同時在連接 相鄰諧振器插指電容的微帶線中間部位加載有一個可變電容器4,從而實現(xiàn)兩個相鄰諧振 器之間的禪合系數(shù)可通過可變電容器進行調(diào)節(jié)；所述濾波器的輸入和輸出端通過平行禪合 的方式實現(xiàn)抽頭饋電，同時，在抽頭的另一端通過插指電容的形式分別與第一個諧振器和 最后一個諧振器間引入禪合，在引入禪合的微帶線中間部位加載有一個可變電容器，所選 用的微帶線電阻為50 0。
[0023] 圖3、圖4為圖2所示具體實施例的仿真結果，由仿真結果可見，通過改變諧振器中 加載的可變電容器的容值，諧振器的諧振頻率W及帶寬隨之發(fā)生了明顯的變化，從而實現(xiàn) 了濾波器頻率W及帶寬的調(diào)節(jié)。
[0024] 本實用新型的工作原理是，在相鄰兩個諧振器之間W插指電容的形式引入禪 合，在引入禪合的微帶線上加載一個可變電容器，基于W上形成兩個相鄰諧振器之間的 可變禪合系數(shù)為：，而兩個相鄰諧振器之間本身可形成一個與間距d相關的禪合， 其禪合系數(shù)為依此實現(xiàn)禪合系數(shù)矩陣中相鄰諧振器間的禪合系數(shù)Ki,,，表示為： (褒:?竭3)。同時，在濾波器輸入和輸出端，通過平行禪合方式實現(xiàn)抽頭饋電，在抽 頭的另一端通過插指電容的形式分別與第一個諧振器和最后一個諧振器間引入禪合，在引 入禪合的微帶線中間部位加載有一個可變電容器，形成外部品質因數(shù)可調(diào)。
[00巧]本領域的普通技術人員將會意識到，運里所述的實施例是為了幫助讀者理解本實 用新型的原理，應被理解為本實用新型的保護范圍并不局限于運樣的特別陳述和實施例。 本領域的普通技術人員可W根據(jù)本實用新型公開的運些技術啟示做出各種不脫離本實用 新型的其它各種具體變形和組合，運些變形和組合仍然在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1. 高溫超導電調(diào)諧濾波器，包括可變電容器、高溫超導基片以及設置于其上的諧振器， 其特征在于：在兩個相鄰諧振器之間任意位置處引長度為1的微帶線，以叉指電容的形式 對這兩個諧振器引入相互間的耦合，同時在連接相鄰諧振器叉指電容的微帶線中間部位加 載有一個可變電容器，從而實現(xiàn)兩個相鄰諧振器之間的耦合系數(shù)可通過可變電容器進行調(diào) 節(jié)；所述濾波器的輸入和輸出端通過平行耦合的方式實現(xiàn)抽頭饋電，同時，在抽頭的另一端 通過叉指電容的形式分別與第一個諧振器和最后一個諧振器間引入耦合，在引入耦合的微 帶線中間部位加載有一個可變電容器。2. 根據(jù)權利要求1所述的高溫超導電調(diào)諧濾波器，其特征在于：所述濾波器還連接有 程控電源，通過程控電源的控制，改變所述可變電容器的容值。3. 根據(jù)權利要求2所述的高溫超導電調(diào)諧濾波器，其特征在于：所述諧振器為半波長 諧振器。4. 根據(jù)權利要求1-3任一權利要求所述的高溫超導電調(diào)諧濾波器，其特征在于：所述 可變電容器為變?nèi)荻O管或MEMS或壓電轉換器。5. 根據(jù)權利要求1-3任一權利要求所述的高溫超導電調(diào)諧濾波器，其特征在于：所述 微帶線的長度I < A/4。
【專利摘要】高溫超導帶寬可調(diào)的濾波器，包括可變電容器、高溫超導基片以及設置于其上的諧振器，其特征在于：兩個相鄰諧振器之間任意位置處引長度為l的微帶線，以插指電容的形式對這兩個諧振器引入相互間的耦合，在連接相鄰諧振器插指電容的微帶線中間部位加載有一個可變電容器，從而實現(xiàn)兩個相鄰諧振器之間的耦合系數(shù)可通過可變電容器進行調(diào)節(jié)。本實用新型的高溫超導帶寬可調(diào)的濾波器通過程控電源的控制，改變相鄰諧振器間耦合系數(shù)，通過改變諧振器中加載的可變電容器改變每個諧振器的諧振頻率，實現(xiàn)濾波器頻率可調(diào)、帶寬可調(diào)，且在調(diào)諧過程中可實現(xiàn)濾波器的重構。
【IPC分類】H01P1/203
【公開號】CN204857912
【申請?zhí)枴緾N201520526919
【發(fā)明人】羊愷, 楊超偉, 文偉, 羅顯虎, 袁圓, 任向陽
【申請人】成都順為超導科技股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月20日