基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器制造技术

本发明专利技术属于微波通信设备技术领域，特别涉及一种基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器，包括两个双环加载的阶梯阻抗谐振器、叉指结构、额外的高阻抗微带线、传输线、输入馈线和输出馈线；所述两个双环加载的阶梯阻抗谐振器间通过叉指结构直接耦合，所述两个双环加载的阶梯阻抗谐振器中间上端加载线之间加载额外的高阻抗微带线，在所述三通带高温超导平衡滤波器中心对称面上加载传输线，所述输入馈线、输出馈线与两个双环加载的阶梯阻抗谐振器采用缝隙耦合和搭接耦合组合的方式进行馈电。本发明专利技术具有小型化的电路尺寸、结构紧凑，且三个通带的中心频率和带宽具有灵活可控的特点。个通带的中心频率和带宽具有灵活可控的特点。个通带的中心频率和带宽具有灵活可控的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器


[0001]本专利技术属于微波通信设备
，特别涉及一种基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器。

技术介绍

[0002]随着无线通信业务的迅猛发展，电磁环境愈发复杂，信号干扰愈发严重，未来频谱资源将会愈发稀缺。要合理有效的解决通信系统中目前面临的这些问题，就必须大幅度提高通信基站中接收机的性能和通过增加可用频段的手段获得更多的通信资源。由于现代无线通信系统中对多网络，多频带，多业务和抗干扰的发展要求，具有高滤波差分性能和抗噪声干扰的小型化多通带平衡滤波器的研究备受关注。另外，传统微带结构的平衡滤波器大多采用常规金属材料，本身具有很大的传输损耗，因此会造成较大的插损。而高温超导薄膜材料具有极低的表面电阻，利用高温超导材料制作的多通带平衡滤波器相对于传统材料的器件而言无疑具有更小的插入损耗和更高的选择性。而随着材料领域的研究推进，利用高温超导材料设计和制作微带结构的平衡滤波器应运而生。
[0003]高温超导材料在多通带平衡滤波的设计中也具有独特的优势，可以实现更高的结构复杂度和更多的调节自由度。目前已有文献利用单个方形环加载的谐振器实现了基于高温超导材料的双通带平衡滤波器，例如“B.Ren et al.,"Differential Dual-Band Superconducting Bandpass Filter Using Multimode Square Ring Loaded Resonators With Controllable Bandwidths,"IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,vol.67,no.2,pp.726-737,Feb.2019.”但目前尚未有公开的报道提出三通带高温超导平衡滤波器的设计和制作。
[0004]在多通带平衡滤波器的设计中，设计的主要目标是实现良好的差模响应特性和共模抑制特性，其中很重要的一点是实现各个通带中心频率和带宽的灵活控制。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器，其具有小型化的电路尺寸、结构紧凑，且三个通带的中心频率和带宽具有灵活可控的特点。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下的技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器，包括两个双环加载的阶梯阻抗谐振器、叉指结构、额外的高阻抗微带线、传输线、输入馈线和输出馈线；所述两个双环加载的阶梯阻抗谐振器间通过叉指结构直接耦合，所述两个双环加载的阶梯阻抗谐振器中间上端加载线之间加载额外的高阻抗微带线，在所述三通带高温超导平衡滤波器中心对称面上加载传输线，所述输入馈线、输出馈线与两个双环加载的阶梯阻抗谐振器采用缝隙耦合和搭接耦合组合的方式进行馈电。
[0008]进一步地，所述三通带高温超导平衡滤波器具有一对输入信号端口和一对输出信
号端口，并且三通带高温超导平衡滤波器关于中心水平面上下对称。
[0009]进一步地，所述两个双环加载的阶梯阻抗谐振器从左至右依次为第一双环加载的阶梯阻抗谐振器和第二双环加载的阶梯阻抗谐振器。
[0010]进一步地，所述双环加载的阶梯阻抗谐振器中间下端加载线控制第一通带的中心频率，双环加载的阶梯阻抗谐振器环形臂控制第二通带的中心频率，双环加载的阶梯阻抗谐振器中间上端加载线控制第三通带的中心频率。
[0011]进一步地，通过调整第一双环加载的阶梯阻抗谐振器和第二双环加载的阶梯阻抗谐振器之间的耦合间距来调整第一通带和第二通带的带宽。
[0012]进一步地，所述第一双环加载的阶梯阻抗谐振器和第二双环加载的阶梯阻抗谐振器中间上端加载线之间通过加载额外的高阻抗微带线对第三通带的带宽进行独立控制。
[0013]进一步地，所述第一双环加载的阶梯阻抗谐振器和第二双环加载的阶梯阻抗谐振器之间加载叉指结构对三个通带的带宽进行微调。
[0014]进一步地，所述三通带高温超导平衡滤波器采用频率偏移技术在中心对称面上加载三段传输线。
[0015]进一步地，所述输入馈线和输出馈线均包括一条耦合馈线和一条搭接馈线，对三个通带的外部品质因数控制。
[0016]进一步地，所述三通带高温超导平衡滤波器采用相对介电常数为9.8的MgO基片，其厚度为0.5mm，两面镀有YBCO薄膜。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0018]1、本专利技术的双环加载的阶梯阻抗谐振器具有多模特性，可以用来设计实现三个通带，通带的中心频率可以通过相应的枝节进行灵活地控制，并且通过加载叉指结构和额外的高阻抗微带线实现对三个通带带宽的控制，最后再通过搭接馈线和耦合馈线实现了三个通带外部品质因数的要求。
[0019]2、本专利技术提出的基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器具有小型化的电路尺寸、结构紧凑、设计灵活、电路加工方便，并且还具有很好的差模电路响应特性和共模抑制度。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术实施例的第一双环加载的阶梯阻抗谐振器和第二双环加载的阶梯阻抗谐振器的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例的基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器的结构示意图，图中1为额外的高阻抗微带线，2为叉指结构，3为三段传输线，401、403为一对输入端口耦合馈线，402、404为一对输出端口耦合馈线，501、503为一对输入端口搭接馈线，502、504为一对输出端口搭接馈线；
[0023]图3是本专利技术实施例的基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器差模电路下的
耦合拓扑图；
[0024]图4是本专利技术实施例的叉指结构的结构示意图；
[0025]图5是本专利技术实施例的基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器的差模频率响应的仿真和测试曲线；
[0026]图6是本专利技术实施例的基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器的共模频率响应的仿真和测试曲线；
[0027]图7是本专利技术实施例的基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器在有无调节滤波器性能的中心对称面加载三段传输线情况下的共模响应仿真曲线；
[0028]图8是本专利技术实施例的基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器的测试原理框架图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器，其特征在于，包括两个双环加载的阶梯阻抗谐振器、叉指结构、额外的高阻抗微带线、传输线、输入馈线和输出馈线；所述两个双环加载的阶梯阻抗谐振器间通过叉指结构直接耦合，所述两个双环加载的阶梯阻抗谐振器中间上端加载线之间加载额外的高阻抗微带线，在所述三通带高温超导平衡滤波器中心对称面上加载传输线，所述输入馈线、输出馈线与两个双环加载的阶梯阻抗谐振器采用缝隙耦合和搭接耦合组合的方式进行馈电。2.根据权利要求1所述的基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器，其特征在于，所述三通带高温超导平衡滤波器具有一对输入信号端口和一对输出信号端口，并且三通带高温超导平衡滤波器关于中心水平面上下对称。3.根据权利要求1所述的基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器，其特征在于，所述两个双环加载的阶梯阻抗谐振器从左至右依次为第一双环加载的阶梯阻抗谐振器和第二双环加载的阶梯阻抗谐振器。4.根据权利要求3所述的基于双环加载的三通带高温超导平衡滤波器，其特征在于，所述双环加载的阶梯阻抗谐振器中间下端加载线控制第一通带的中心频率，双环加载的阶梯阻抗谐振器环形臂控制第二通带的中心频率，双环加载的阶梯阻抗谐振器中间上端加载线控制第三通带的中心频率。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周东方，张俊杰，刘庆，张德伟，张毅，吕大龙，邓海林，刘起坤，魏进进，安娜，王显，卞晨阁，唐敏，付宇璠，杨红，潘晨清，马壮，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：