一种高温超导带宽可调的滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种高温超导带宽可调的滤波器，包括可变电容器、高温超导基片以及设置于其上的谐振器，其特征在于：两个相邻谐振器之间任意位置处引长度为l的微带线，以插指电容的形式对这两个谐振器引入相互间的耦合，在连接相邻谐振器插指电容的微带线中间部位加载有一个可变电容器，基于以上形成两个相邻谐振器之间耦合系数可变。本发明专利技术的高温超导带宽可调的滤波器通过程控电源的控制，改变相邻谐振器间耦合系数，通过改变谐振器中加载的可变电容器改变每个谐振器的谐振频率，实现滤波器频率可调、带宽可调，且在调谐过程中可实现滤波器的重构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利属于微波工程
，尤其涉及到一种高性能高温超导电调谐滤波 器。
技术介绍
可调谐滤波器可用于个人通信系统，跳频接收机，卫星通信，雷达系统等，在微波 系统中起着越来越重要的作用。目前，电调谐滤波器因其结构简单，调谐速度快，调谐范围 大等优点是目前比较常见的可调谐滤波器。 通常，电调谐滤波器谐振器主要的结构是由两段微带线构成，其中微带线的一端 连接有可变电容用于调谐滤波器频率，另一端则与固定电容或与另一可变电容相连，作为 可变电容直流偏压的隔离电容。由于电容材料本身具有一定的微波损耗，以及电极连接处 的接触电阻，实际电容可以等效成理想电容和理想电阻串联的简化模型。另外，电容的串联 电阻随着频率的增加而增大，因此在高频下，由于电容串联电阻的影响，滤波器谐振器很难 达到较高的品质因子，以至于无法制作窄带可调谐滤波器。 在电调谐滤波器的设计过程中，难点都在于在频率调节过程中，相对带宽的变化 引起谐振器间耦合系数的变化，而传统调谐方法中基本未实现耦合系数的重构。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出一种高温超导带宽可调的滤波器，通过程控电 源的控制，改变相邻谐振器间耦合系数以及滤波器外部品质因数，通过改变谐振器中加载 的可变电容器改变每个谐振器的谐振频率，实现滤波器频率可调、带宽可调。 本专利技术的技术解决方案是，提供一种高温超导带宽可调的滤波器，包括可变电容 器、高温超导基片以及设置于其上的谐振器，其特征在于：在两个相邻谐振器之间任意位置 处引长度为1的微带线，以插指电容的形式对这两个谐振器引入相互间的耦合，同时在连 接相邻谐振器插指电容的微带线中间部位加载有一个可变电容器，基于以上形成两个相邻 谐振器之间耦合系数可变；所述滤波器的输入和输出端通过平行耦合的方式实现抽头馈 电，同时，在抽头的另一端通过插指电容的形式分别与第一个谐振器和最后一个谐振器间 引入耦合，在引入耦合的微带线中间部位加载有一个可变电容器。 进一步的，所述滤波器还连接有程控电源，通过程控电源的控制，改变所述可变电 容器的容值。 进一步的，所述谐振器为半波长谐振器。 进一步的，所述微带线的长度I<X/4。 进一步的，所述可变电容器为变容二极管或MEMS或压电转换器。 本专利技术的有益效果体现在，通过程控电源的控制，改变相邻谐振器间耦合系数，通 过改变谐振器中加载的可变电容器改变每个谐振器的谐振频率，实现滤波器频率可调、带 宽可调，且在调谐过程中可实现滤波器的重构。【附图说明】 图1为本专利技术中滤波器设计构造的模型示意图； 图2为本专利技术中滤波器的具体实施例电路模型； 图3、图4为图2所示具体实施例的仿真结果。 图1、图2中附图标号的说明： 1输入端、2谐振器、3插指电容、4可变电容器、5输出端。【具体实施方式】 下面将结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步的说明。 如图1为专利技术中滤波器设计构造的模型示意图，一种高温超导带宽可调的滤波 器，包括可变电容器4、高温超导基片以及设置于其上的谐振器2,在两个相邻谐振器2之间 任意位置处引长度为1的微带线，以插指电容3的形式对这两个谐振器2引入相互间的耦 合，其中，采用插指电容可通过计算得到相对应的电容量，便于模型提取及精确计算。同时 在连接相邻谐振器2插指电容3的微带线中间部位加载有一个可变电容器4,基于以上形 成两个相邻谐振器2之间耦合系数可变；所述滤波器的输入端1和输出端5通过平行耦合 的方式实现抽头馈电（相较于直接馈电方式，在带宽调节的过程中对Qe的影响不大），同 时，在抽头的另一端通过插指电容3的形式分别与第一个谐振器和最后一个谐振器间引入 耦合，在引入耦合的微带线中间部位加载有一个可变电容器。 优选的，所述谐振器2为半波长谐振器。 优选的，所述可变电容器4为变容二极管或MEMS或压电转换器。 如图2所示为本专利技术中滤波器的具体实施例电路模型。 作为一个可行的具体实施例，一种高温超导带宽可调的滤波器，包括4个谐振器 2、5个可变电容器4以及10个插指电容3,所述谐振器2采用长度为A/2的开路线构造， 技术点在于，在两个相邻谐振器2之间任意位置处引长度为1的微带线，所述I<A/4， 以避免微带线引入耦合同时自身形成谐振频率远于2F0处，同时避免由于可变电容器的引 入而带来的额外损耗，以插指电容3的形式对这两个谐振器引入相互间的耦合，同时在连 接相邻谐振器插指电容的微带线中间部位加载有一个可变电容器4,基于以上形成两个相 邻谐振器之间耦合系数可变；所述滤波器的输入和输出端通过平行耦合的方式实现抽头馈 电，同时，在抽头的另一端通过插指电容的形式分别与第一个谐振器和最后一个谐振器间 引入耦合，在引入耦合的微带线中间部位加载有一个可变电容器，所选用的微带线电阻为 50Q〇 图3、图4为图2所示具体实施例的仿真结果，由仿真结果可见，通过改变谐振器中 加载的可变电容器的容值，谐振器的谐振频率以及带宽随之发生了明显的变化，从而实现 了滤波器频率以及带宽的调节。 本专利技术的工作原理是，在相邻两个谐振器之间以插指电容的形式引入耦合， 在引入耦合的微带线上加载一个可变电容器，基于以上形成两个相邻谐振器之间的可 变耦合系数为：3?. ^而两个相邻谐振器之间本身可形成一个与间距d相关的耦合， 其耦合系数为=M1,,。依此实现耦合系数矩阵中相邻谐振器间的耦合系数K1,,，表示为：在抽头的另一端通过插指电容的形式分别与第一个谐振器和最后一个谐振器间引入耦合， 在引入耦合的微带线中间部位加载有一个可变电容器，形成外部品质因数可调。 本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发 明的原理，应被理解为本专利技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的 普通技术人员可以根据本专利技术公开的这些技术启示做出各种不脱离本专利技术的其它各种具 体变形和组合，这些变形和组合仍然在本专利技术的保护范围内。【主权项】1. 一种高温超导电调谐滤波器，包括可变电容器、高温超导基片以及设置于其上的谐 振器，其特征在于：在两个相邻谐振器之间任意位置处引长度为1的微带线，以叉指电容的 形式对这两个谐振器引入相互间的耦合，同时在连接相邻谐振器叉指电容的微带线中间部 位加载有一个可变电容器，基于以上形成两个相邻谐振器之间耦合系数可变；所述滤波器 的输入和输出端通过平行耦合的方式实现抽头馈电，同时，在抽头的另一端通过叉指电容 的形式分别与第一个谐振器和最后一个谐振器间引入耦合，在引入耦合的微带线中间部位 加载有一个可变电容器。2. 根据权利要求1所述的高温超导电调谐滤波器，其特征在于：所述滤波器还连接有 程控电源，通过程控电源的控制，改变所述可变电容器的容值。3. 根据权利要求2所述的高温超导电调谐滤波器，其特征在于：所述谐振器为半波长 谐振器。4. 根据权利要求1-3任一权利要求所述的高温超导电调谐滤波器，其特征在于：所述 可变电容器为变容二极管或MEMS或压电转换器。5. 根据权利要求1-3任一权利要求所述的高温超导电调谐滤波器，其特征在于：所述 微带线的长度I < A/4。【专利摘要】本专利技术公开了一种高温超导带宽可调的滤波器，包括可变电容器、高温超导基片以及设置于其上的谐振器，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温超导电调谐滤波器，包括可变电容器、高温超导基片以及设置于其上的谐振器，其特征在于：在两个相邻谐振器之间任意位置处引长度为l的微带线，以叉指电容的形式对这两个谐振器引入相互间的耦合，同时在连接相邻谐振器叉指电容的微带线中间部位加载有一个可变电容器，基于以上形成两个相邻谐振器之间耦合系数可变；所述滤波器的输入和输出端通过平行耦合的方式实现抽头馈电，同时，在抽头的另一端通过叉指电容的形式分别与第一个谐振器和最后一个谐振器间引入耦合，在引入耦合的微带线中间部位加载有一个可变电容器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：羊恺，杨超伟，文伟，罗显虎，袁圆，任向阳，
申请(专利权)人：成都顺为超导科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51