一种宽带超导频分器制造技术

本发明专利技术公开了一种宽带超导频分器，采用高温超导材料制成，高温超导材料因其表面电阻几乎为0，超导材料的损耗远远小于常规金属导体；用超导材料制作的宽带超导频分器具有极低的插入损耗和优异的带外抑制的特性；本发明专利技术的宽带超导频分器由多个超导带通滤波器组成，每一个超导带通滤波器由超导高通结构和超导低通结构级联而成，多个超导带通滤波器之间通过匹配形成宽带超导频分器；同时宽带超导频分器传输线采用曲折结构或矩形螺旋结构等，使其结构紧凑、体积小。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带超导频分器
本专利技术属于微波通讯设备
，具体涉及一种宽带超导频分器。
技术介绍
频分器是微波前端的一个重要器件，在通信系统中都起着至关重要的作用。频分器将接收到的信号按照频率分选至相应的信道，从而到达接收信号、抑制干扰的目的。常规频分器不仅体积大，而且随着带外抑制、带边陡峭度的增大，其插入损耗越大。有鉴于此，为了使频分器具有更低的损耗和优越的带外抑制特性，采用高温超导材料制作宽带超导频分器，由于高温超导材料因其表面电阻几乎为0，超导材料的损耗远远小于常规金属导体。用超导材料制作的宽带超导频分器具有极低的插入损耗和优异的带外抑制的特性。虽然超导频分器有着上述诸多的优点，但是由于超导频分器整体设计的复杂性严重制约着超导频分器的性能。在超导频分器设计的过程中要综合考虑匹配的方案，隔离度的设计方案等诸多因素。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种宽带超导频分器，为了解决常规频分器体积大和随着带外抑制、带边陡峭度的增大其插入损耗增大的问题。本专利技术的一种宽带超导频分器，至少由两路带通滤波器匹配而成，每一路带通滤波器采用高通滤波结构和低通滤波结构级联构成，高通滤波结构和低通滤波结构采用高温超导材料制成；高通滤波结构采用分布式微带线滤波器，其中的短路短截线以及各短路短截线之间的连线均采用弯折结构。较佳的，高通滤波结构的短路短截线采用矩形螺旋结构。较佳的，所述低通滤波结构采用切比雪夫型微带滤波器。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的宽带超导频分器采用高温超导材料制作而成，由多个超导带通滤波器组成，每个超导带通滤波器由超导高通结构和超导低通结构级联而成。超导高通结构和超导低通结构级联形成的超导带通滤波器不仅具有更低的损耗和优越的带外抑制特性，而且拥有宽的频带。进而通过多个超导带通滤波器之间的匹配形成宽带超导频分器。本专利技术中超导低通结构采用传统滤波器模型巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔、椭圆等，通过Richards变换与Kuroda规则将集总参数元件变换成微带滤波器，经过电磁仿真，设计出超导低通结构。本专利技术中超导高通结构在传统分布式滤波器设计模型的基础上，微带线创新性的应用曲折结构或矩形螺旋结构等，经过电磁仿真，设计出超导高通结构。本专利技术采用曲折结构或矩形螺旋结构等为了使宽带超导频分器结构紧凑、体积小。附图说明图1是传统频分器的原理框图；其中：1-金属封装盒、2-高通滤波结构、3-低通滤波结构；图2是采取曲折结构设计的宽带超导频分器实施例；图3是采取矩形螺旋结构设计的宽带超导频分器实施例；图4是传统结构设计的宽带频分器；图5是采用弯折结构设计宽带超导频分器与传统结构设计的宽带频分器S参数对比结果图。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。如图1和图4所示，是传统结构设计的频分器，金属封装盒1内包括两路带通滤波器，每一路滤波器中，前一个滤波器为高通滤波结构2，后面级联低通滤波结构3；在高通滤波结构中，竖直方向的6条微带线为短路短截线，水平方向微带线为连接6条短路短截线的连线。基于传统频分器的理论基础，本专利技术的频分器同样采用多路带通滤波器匹配形成宽带频分器的思路，每一路滤波器由高通滤波结构和低通滤波结构级联而成，但与传统频分器的滤波器不同的是，本专利技术的高通滤波结构和低通滤波结构采用高温超导材料制备，具体实施例如图2和图3所示：首先选取滤波器类型，滤波器类型主要包括巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔、椭圆等。超导低通滤波结构3设计时选用切比雪夫类型设计，通过Richards变换与Kuroda规则将集总参数元件变换成微带滤波器，经过电磁仿真，设计出超导低通滤波结构3。超导高通滤波结构2类型为分布式类型，参考经典滤波器设计文献，采用高阻抗的短路短截线设计，短路短截线以及各短路短截线之间的连线均采用弯折结构，经电磁仿真设计出超导高通结构。由于采用弯折结构，可以解决体积大、重量重、成本高、携带不便等问题。如图3所示，本实施例中，短路短截线采用矩形螺旋结构。把超导高通结构与超导低通结构级联仿真，通过电磁仿真优化设计出体积小、结构紧凑、插损小、带外抑制度高的超导带通滤波器。把多个超导带通滤波器通过匹配形成宽带超导频分器。图5为采用弯折结构设计宽带超导频分器与传统结构设计的频分器S参数对比，其中曲线1表示用弯折结构设计宽带超导频分器的S参数，曲线2表示传统结构设计的频分器的S参数。从图中可以看出采用弯折结构设计宽带超导频分器的带外抑制度更高，有效带宽下，S参数值比传统滤波器的值更大，因此插损更小。此外，与传统频分器相比，本专利技术的频分器中滤波器采用弯折结构设计的宽带超导频分器，具有体积小、结构紧凑的特点。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带超导频分器，至少由两路带通滤波器匹配而成，每一路带通滤波器采用高通滤波结构和低通滤波结构级联构成，其特征在于，高通滤波结构和低通滤波结构采用高温超导材料制成；高通滤波结构采用分布式微带线滤波器，其中的短路短截线以及各短路短截线之间的连线均采用弯折结构。

【技术特征摘要】
1.一种宽带超导频分器，至少由两路带通滤波器匹配而成，每一路带通滤波器采用高通滤波结构和低通滤波结构级联构成，其特征在于，高通滤波结构和低通滤波结构采用高温超导材料制成；高通滤波结构采用分布式微带线滤波器，其中的短路短截线以及各短...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑天宁，李志磊，陈毅东，李博，
申请(专利权)人：综艺超导科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11