[發(fā)明專利]一種可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器及其制作方法、金屬屏蔽盒

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010280845.2
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN102403556A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王佳;郭進(jìn);邊勇波;崔彬;周曙煜;何曉鋒;李超;吳云;李娜;王旭;李國強(qiáng);張強(qiáng);張雪強(qiáng);黎紅;李春光;孟繼寶;何豫生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院物理研究所
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203;H01P7/08;H01P11/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻或微波工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于窄帶高可調(diào)性濾波器的要求的可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器及其制作方法、金屬屏蔽盒。

背景技術(shù)

可調(diào)諧濾波器可用于個(gè)人通信系統(tǒng)，跳頻接收機(jī)，衛(wèi)星通信，雷達(dá)系統(tǒng)等，在微波系統(tǒng)中起著越來越重要的作用。目前，可調(diào)諧濾波器主要有機(jī)械調(diào)諧濾波器、磁調(diào)諧濾波器、電調(diào)諧濾波器等幾種。機(jī)械調(diào)諧濾波器可以手動調(diào)諧或用電機(jī)驅(qū)動，它有著很高的功率承受能力，但是受制于很慢的調(diào)諧速度和笨重的體積。磁調(diào)諧濾波器主要是釔鐵石榴石(Yttrium-Iron-Garnet，YIG)濾波器，這是目前最常用的可調(diào)微波濾波器，有很大的可調(diào)范圍和很高的選擇性。但是，YIG濾波器也有著調(diào)諧速度慢，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高等缺點(diǎn)。

變?nèi)荻O管調(diào)諧濾波器是一種主要的電調(diào)諧濾波器。它利用變?nèi)荻O管和微帶線組成諧振器，通過直流偏壓改變變?nèi)荻O管的電容，從而改變諧振器和濾波器的頻率。它的結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)諧速度快，也有著比較大的調(diào)諧范圍。目前，變?nèi)荻O管調(diào)諧濾波器主要是在微波電路板上制作銅微帶諧振器然后焊接變?nèi)荻O管制成的。因?yàn)殂~微帶線本身就有一定的微波損耗，加上變?nèi)荻O管的電阻，因此，目前制作的電調(diào)諧濾波器帶寬都比較大，而且有著比較高的插入損耗。

高溫超導(dǎo)材料在微波工程領(lǐng)域使用的一種新型材料，其電阻特性會在某一臨界溫度之下消失，這一轉(zhuǎn)變溫度通常在液氮溫度(77K)之上，目前研制的該種材料最高轉(zhuǎn)變溫度已達(dá)到125K以上。利用其在超導(dǎo)狀態(tài)下，具有極低的微波表面電阻，可以制成極低損耗，極低帶寬的濾波器，國內(nèi)外已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究。之前的研究主要集中在固定頻率的超導(dǎo)濾波器上。現(xiàn)在，可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器也有著越來越多的研究，但這種研究主要集中在鐵電材料與超導(dǎo)材料的結(jié)合上。理論上，鐵電材料有著較大的可調(diào)諧性能和比半導(dǎo)體材料更低的微波損耗，但是由于生長工藝和材料等的限制，目前，鐵電材料和超導(dǎo)材料結(jié)合的可調(diào)濾波器調(diào)諧范圍還是相對較小，也有著比較大的損耗，難以制成高可調(diào)范圍，窄帶寬，低損耗的微波可調(diào)諧濾波器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一目的在于提供一種可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器及其制作方法、金屬屏蔽盒，用于解決現(xiàn)有技術(shù)濾波器無法適用高可調(diào)范圍，窄帶寬，低損耗要求的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器，其特征在于，包括：多個(gè)超導(dǎo)微帶諧振器、超導(dǎo)微帶輸入輸出接頭；

在所述超導(dǎo)微帶諧振器上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器的頻率的半導(dǎo)體變?nèi)荻O管，以及用于隔離所述半導(dǎo)體變?nèi)荻O管的直流電壓的固定電容；或設(shè)置有兩個(gè)負(fù)極極性相對的用于調(diào)節(jié)所述可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器的頻率的半導(dǎo)體變?nèi)荻壒埽?/p>

所述超導(dǎo)微帶輸入輸出接頭與外部微波電路相連接。

所述的可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器，其中，所述超導(dǎo)微帶諧振器、所述超導(dǎo)微帶輸入輸出接頭利用高溫超導(dǎo)微帶線制作而成。

所述的可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器，其中，所述超導(dǎo)微帶諧振器為環(huán)形超導(dǎo)微帶諧振器。

所述的可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器，其中，所述半導(dǎo)體變?nèi)荻O管、所述固定電容利用混合集成電路工藝或單片集成電路工藝設(shè)置于所述超導(dǎo)微帶諧振器上。

所述的可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器，其中，所述可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器為帶通，低通，高通或帶阻形式的可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種金屬屏蔽盒，其特征在于，封裝有所述的可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器，所述超導(dǎo)微帶輸入輸出接頭通過SMA接頭與所述外部微波電路相連接。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器的制作方法，其特征在于，包括：

步驟一，制作超導(dǎo)微帶諧振器、與外部微波電路連接的超導(dǎo)微帶輸入輸出接頭；

步驟二，在所述超導(dǎo)微帶諧振器上設(shè)置用于調(diào)節(jié)所述可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器的頻率的半導(dǎo)體變?nèi)荻O管、用于隔離所述半導(dǎo)體變?nèi)荻O管的直流電壓的固定電容；或在所述超導(dǎo)微帶諧振器上設(shè)置有兩個(gè)負(fù)極極性相對的用于調(diào)節(jié)所述可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器的頻率的半導(dǎo)體變?nèi)荻壒堋?/p>

所述的可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器的制作方法，其中，所述步驟一中，進(jìn)一步包括：

利用高溫超導(dǎo)微帶線制作所述超導(dǎo)微帶諧振器、所述超導(dǎo)微帶輸入輸出接頭。

所述的可調(diào)諧超導(dǎo)濾波器的制作方法，其中，所述步驟二具體為：

利用混合集成電路工藝將所述半導(dǎo)體變?nèi)荻O管、所述固定電容粘貼在所述超導(dǎo)微帶諧振器上；或

利用單片集成電路工藝將所述半導(dǎo)體變?nèi)荻O管、所述固定電容生長在高溫超導(dǎo)薄膜的襯底上，并與所述超導(dǎo)微帶諧振器相連接。