[發明專利]基于可變形高溫超導材料的腔體諧振器及濾波器

有效

• 申請號: 201611149426.9
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106654498B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 羊愷
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01P7/06
• 分類號: H01P7/06;H01P1/207
• 代理公司: 成都拓荒者知識產權代理有限公司 51254
• 代理人: 鄒廣春

本發明的一種基于可變形高溫超導材料的腔體諧振器，包括諧振器腔體，可變形高溫超導材料以完全覆蓋的方式貼附在所述諧振器腔體電路結構表面并相互電連接以形成超導諧振腔。所述可變形高溫超導材料之間以導電膠粘接和/或焊接的形式實現電連接。有益效果：將可變形高溫超導材料引入現有的腔體濾波器/諧振器設計中，實現了腔體超導濾波器設計。利用可變形高溫超導帶材易于加工及不易破碎的特點，設計了可以調整諧振腔內部尺寸的調諧結構，給腔體超導諧振器/濾波器提供了新的調諧方式，降低了諧振器的設計難度，也降低了對諧振器加工的精度要求。設計電路時通過設置與目標電路頻率的差值設計，同時解決了產品在調諧過后的使用穩定性問題。

技術領域

本發明屬于超導元器件設計技術領域，涉及高溫超導諧振元器件基于所述元器件的濾波器，特別涉及一種基于可變形可彎折高溫超導材料的微波腔體諧振器及濾波器。

背景技術

高溫超導諧振器件因其良好的電路特性(如高Q值特性)被廣泛應用于國防科技、航空航天以及衛星通信等前沿領域，作為電路元件的基礎單元。

隨著通信產業的快速發展，各種通信標準同時存在使得頻率資源越來越緊張，對于無線通信系統的前端接收設備的要求也越來越高。具體表現是高效的頻譜利用率問題，即對具有高選擇性、小體積、低成本、設計靈活的射頻濾波器有著迫切需求。高溫超導技術目前發展已經較為成熟，利用高溫超導材料設計的濾波器具有插損小，帶邊陡峭，矩形系數高的特點，因此已在通信領域被廣泛使用。但是，目前普遍使用在微波波段的超導材料為基于單晶襯底的超導薄膜材料，此類材料具有幾乎不可變形、加工時容易破碎的不足，通常被用來制作平面型諧振器/濾波器。而作為微波諧振器領域另一常見的元器件-腔體諧振器/濾波器，卻難以通過此類基于單晶襯底的超導材料來實現。本申請人曾做過將基于單晶襯底的超導薄膜材料應用到腔體諧振器/濾波器的嘗試，從電路性能參數來看，確實帶來了很大的突破，但是由于此類超導材料的易碎性，加工難度較大，制作的腔體濾波器由于易碎性的影響，可調整的參數也非常有限。。

可變形高溫超導材料(如可彎折的鎳基二代高溫超導帶材)在近年來技術取得了快速發展，目前已能夠在電力傳輸中被商業化使用，并可提高電流傳輸容量5至10倍，能耗降低三分之二。此類材料的特點是可隨意彎折，可加工性強。相對于電力傳輸的低頻領域，將二代超導帶材應用到射頻、微波及更高頻率領域仍然未見嘗試或報道。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的超導腔體濾波器加工制造難度大，調諧參數有限等不足，提出了一種利用可彎折高溫超導材料制作的微波腔體諧振器及其構成的濾波器。

本發明的技術方案為：基于可變形高溫超導材料的腔體諧振器，其特征在于，包括諧振器腔體，可變形高溫超導材料以完全覆蓋的方式貼附在所述諧振器腔體電路結構表面并相互電連接以形成超導諧振腔。

優選方案，所述可變形高溫超導材料之間以導電膠粘接和/或焊接的形式實現電連接。

優選方案，所述可變形高溫超導材料為二代高溫超導帶材。

優選方案，所述諧振器腔體為導體，所述可變形高溫超導材料通過導電膠粘接在諧振器腔體相應表面。

優選方案，諧振器腔體設置有調諧結構部，用于向諧振器腔體內部插入調諧結構。

優選方案，所述調諧結構部包括調諧桿和連接部，所述調諧桿可相對于諧振器腔體并指向腔體內部做伸縮調節，所述連接部用于連接調諧桿的一端部和調諧桿對應位置的可變形高溫超導材料，用于將調諧桿執行調節時產生的應力傳遞至可變形高溫超導材料，并引起所述可變形高溫超導材料的相應形變。

優選方案，諧振器腔體設置調諧結構部的表面粘接可變形高溫超導材料時，導電膠涂覆于以調諧桿為中心的外邊緣，以使調諧桿周圍一定面域S內無導電膠固定。

優選方案，所述面域S的面積不小于諧振器設置調諧桿的內表面面積S₁的1/2。