一种微带输入输出耦合馈电结构及其极窄带超导滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种微带输入输出耦合馈电结构及其极窄带超导滤波器；包括输入馈电结构和输出馈电结构，输入馈电结构包括输入馈电结构的开路第一枝节和输入馈电结构的开路第二枝节，输出馈电结构与输入馈电结构相同；输入馈电结构的开路第二枝节和输出馈电结构的开路第二枝节之间增加一条源负载耦合微带线，引入源负载耦合；通过调节双枝节的阻抗比与长度比可灵活调控滤波器的外部品质因数；同时可在馈电结构上引入源负载耦合，产生一对带外零点增加滤波器带外抑制度；本发明专利技术提供的输入输出耦合馈电结构可用于制备高性能超导滤波器，适合高阶窄带的带通滤波器的设计，便于调控滤波器的外部品质因数，提高带外抑制度。提高带外抑制度。提高带外抑制度。

【技术实现步骤摘要】
一种微带输入输出耦合馈电结构及其极窄带超导滤波器


[0001]本专利技术属于涉及微波通讯
，具体涉及一种微带输入输出耦合馈电结构及其极窄带超导滤波器。

技术介绍

[0002]一直以来，滤波器在射频无源通信系统中扮演着十分重要的角色。随着无线通信技术的快速发展，各类新兴无线通信应用相继崛起，频谱信道越来越拥挤，不同应用之间的通信串扰在所难免，大大降低通信质量。而滤波器的主要作用是滤除无用频段的干扰信号，使有用信号无损耗通过。当然只有理想滤波器可以无损耗地通过有用信号，并且拥有垂直的过渡带滚降系数来抑制带外干扰信号。因此，随着现代无线通信条件变得越来越复杂，其对滤波器的性能要求也越来越严苛，高性能滤波器成为决定无线通信质量的关键因素之一。特别对于VHF/UHF等低频段的频谱资源非常紧张，拥有大量的军民无线通信应用，存在诸多电磁干扰，且不同应用信号之间极易发生串扰，恶化通信质量，通常需要高性能的滤波器滤除带外干扰，增加通信可靠性。
[0003]相对与不同通信应用，对滤波器的性能指标的需求也不尽相同。军民通信应用、医用、航空通信、海事通信、射电探测以及国防等各种应用对应着不同滤波器设计。例如大容量无线通信基站，对滤波器有着大带宽，低损耗的要求；高集成度精密仪器可能需要的是极窄带，低损耗，带外抑制度高等要求。对带宽、回波损耗、插入损耗，带外抑制能力等滤波器主要性能需求的灵活多变，导致采用可灵活调控的滤波器结构逐渐成为滤波器的发展趋势。因此，相较于传统一条微带线的单一输入输出耦合结构形式，为了更好应对现代通信系统中多需求、高集成度、多功能器件融合等挑战，提出多功能可灵活调节外部品质因数的微带输入输出耦合馈电结构可为现代滤波器设计提供很大便利，方便设计者获得所需滤波器的外部品质因数及其相关性能。
[0004]通常对于具有极窄带，高带外抑制度的滤波器需要用多阶谐振器进行级联。因为普通微带滤波器的阶数越高，滤波器过渡带的滚降系数越好，但是会导致通带内的插入损耗扩大到达不可接受的地步。而高温超导材料因为其表面电阻在低温环境下几乎为0，具有极高的品质因数(Q值)。因此在80年代发现高温超导材料后，特别是在近些年被广泛应用于射频、微波通信领域。人们通常将该材料用于制作微带电路，尤其是微带滤波器，由于其几乎为零的表面电阻，给使用高温超导材料制作的滤波器带来极低的插入损耗，那么就可以将多级谐振器级联增加滤波器带外干扰的抑制能力，提高其选择性。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种微带输入输出耦合馈电结构，所述微带耦合馈电结构采用了不等阻抗的微带双枝节加载耦合馈电结构，具有可灵活调控滤波器外部Q值、引入源负载耦合的优点。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种微带输入输出耦合馈电结构，
包括输入馈电结构和输出馈电结构，输入馈电结构包括输入馈电结构的开路第一枝节和输入馈电结构的开路第二枝节，输出馈电结构与输入馈电结构相同；输入馈电结构的开路第二枝节和输出馈电结构的开路第二枝节之间增加一条源负载耦合微带线，引入源负载耦合。
[0007]输入馈电结构、输出馈电结构和源负载耦合微带线均采用微带线结构。
[0008]输入馈电结构和输出馈电结构的微带线长度相同，微带线宽度相同。
[0009]一种极窄带超导滤波器，输入输出耦合馈电结构和偶数级平行排列的单螺旋谐振器；输入输出耦合馈电结构采用上述的输入输出耦合馈电结构；单螺旋谐振器设置在输入馈电结构和输出馈电结构之间，相邻两个单螺旋谐振器的螺旋方向相反，输入馈电结构的开路第一枝节和开路第二枝节作为输入馈线，输出馈电结构的开路第一枝节和开路第二枝节输出馈线。
[0010]单螺旋谐振器设置有六级，相邻两级谐振器的间距为1.8mm、1.85mm、2mm、1.85mm和1.8mm。
[0011]所述多个单螺旋谐振器采用相对、相背的顺序依次排列。
[0012]输入输出耦合馈电结构和单螺旋谐振器均采用高温超导薄膜材料制作。
[0013]整体尺寸为长
×
宽＝19.7mm
×
21.7mm，谐振器微带线宽度为0.05mm。
[0014]中心频率为175.56MHz左右，1
‑
dB带宽为1.35MHz，回波损耗在通带内为
‑
10.71dB以下，通带损耗在0.48dB以上，2MHz处带外抑制为＞75.5dB。
[0015]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：跟传统的一条微带线的单一输入输出耦合馈电结构相比，传统单一输入输出耦合馈电结构的尺寸较大，可提供的改变自由度较少，形成外部品质因数的范围有限，本专利技术采用的不等阻抗的微带双枝节输入输出耦合馈电结构具有可灵活调控外部Q值、引入源负载耦合、调控范围大的优点，可用于制备高性能超导滤波器，适合高阶窄带的带通滤波器的设计，便于调控滤波器的外部品质因数，提高带外抑制度。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例微带输入输出耦合馈电结构。
[0018]图2为本专利技术所述微带输入输出耦合馈电结构构成的极窄带高温超导滤波器实施例1的结构示意图。
[0019]图3为图2的极窄带高温超导滤波器仿真的S参数曲线图。
[0020]附图中，1
‑
输入馈电结构的开路第一枝节、2
‑
输入馈电结构的开路第二枝节、3
‑
第一级传统半波长谐振器、4
‑
最后一级传统半波长谐振器、5
‑
源负载耦合微带线、6
‑
输入馈线、7
‑
输出馈线，81
‑
第一级谐振器，82
‑
第二级谐振器、83
‑
第三级谐振器、84
‑
第四级谐振器、85
‑
第五级谐振器、86
‑
第六级谐振器。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术的附图，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，所描述的实施例仅仅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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]本专利技术的目的是提供一种微带输入输出耦合馈电结构，以应对不同特性滤波器的外部品质因数及其带外抑制度的灵活变化。
[0023]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0024]本专利技术提出的输入输出耦合馈电结构实施例如图1所示，一种微带输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微带输入输出耦合馈电结构，其特征在于，包括输入馈电结构和输出馈电结构，输入馈电结构包括输入馈电结构的开路第一枝节(1)和输入馈电结构的开路第二枝节(2)，输出馈电结构与输入馈电结构相同；输入馈电结构的开路第二枝节(2)和输出馈电结构的开路第二枝节之间增加一条源负载耦合微带线(5)，引入源负载耦合。2.根据权利要求1所述的一种微带输入输出耦合馈电结构，其特征在于：输入馈电结构、输出馈电结构和源负载耦合微带线(5)均采用微带线结构。3.根据权利要求2所述的一种微带输入输出耦合馈电结构，其特征在于：输入馈电结构和输出馈电结构的微带线长度相同，微带线宽度相同。4.一种极窄带超导滤波器，其特征在于：输入输出耦合馈电结构和偶数级平行排列的单螺旋谐振器；输入输出耦合馈电结构采用权利要求1
‑
3任一项所述的输入输出耦合馈电结构；单螺旋谐振器设置在输入馈电结构和输出馈电结构之间，相邻两个单螺旋谐振器的螺旋方向相反，输入馈电结构的开路第一枝节(1)和开路第二枝节(2)作为输入馈线(6)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海文，王若林，王思栋，黄沫，严发宝，孔德庆，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：