[發明專利]一種YIG加載基片集成波導結構

有效

• 申請號: 202111077742.0
• 申請日: 2021-09-15
• 公開（公告）號: CN113540731B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 樊鑫安;劉暢;王明;杜姍姍
• 申請（專利權）人: 成都威頻科技有限公司
• 主分類號: H01P3/12
• 分類號: H01P3/12;H01P1/207
• 代理公司: 成都誠中致達專利代理有限公司 51280
• 代理人: 曹宇杰

一種YIG加載基片集成波導結構，包括：釓鎵石榴石基片；形成于釓鎵石榴石基片上下表面的釔鐵石榴石薄膜；以及形成于釔鐵石榴石薄膜表面的金屬層；沿長度方向，金屬層上兩側設有兩排金屬化過孔，兩個金屬層的金屬化過孔一一對應且貫穿連通，金屬化過孔通過金屬填充；金屬化過孔與金屬層用于形成基片集成波導的波導腔，中間的釔鐵石榴石薄膜及釓鎵石榴石基片用于形成波導腔中的介質。實現了一種便于裝配便于與平面電路集成的YIG平面器件，改進了基片集成波導結構，通過對加載YIG薄膜實現在基片集成波導截止頻率之下激勵起傳導模式，通過在本發明的結構基礎上通過進一步設計能實現更多形式的YIG調諧濾波器。

技術領域

本發明屬于微波射頻技術領域，具體涉及一種YIG加載基片集成波導結構。

背景技術

隨著現代化裝備的迅猛發展，以及未來先進裝備的需要，對通訊技術設備以及精密測試設備的需求越來越迫切，作為關鍵部件的釔鐵石榴石（YIG）帶通濾波器其應用前景非常廣闊。YIG帶通濾波器在發射機中位于最末端，起到后級濾波的作用；而它在接收機中則位于最前端，作為預選濾波器，從接收到的大量頻譜信號中選出有用的信號頻率，阻塞不需要的干擾信號頻率，從而提高接收機的信噪比。YIG帶通濾波器廣泛地應用在測試系統以及雷達系統中，使用 YIG 帶通濾波器代替系統中的多路預選器組，不但真正實現對變頻信號的選擇，而且在克服固定頻率濾波器網絡不足的同時，大大減小了尺寸和節約了成本。

傳統的YIG器件通常使用YIG小球，YIG小球需要復雜的耦合電路對電路進行激勵，不易于平面電路進行集成，同時YIG小球的裝配復雜，需要對YIG進行定軸，且受到外界震動影響大。

發明內容

針對上述相關現有技術不足，本發明提供一種YIG加載基片集成波導結構，實現了一種便于裝配便于與平面電路集成的YIG平面器件，改進了基片集成波導結構，通過對加載YIG薄膜實現在基片集成波導截止頻率之下激勵起傳導模式，通過在本發明的結構基礎上通過進一步設計能實現更多形式的YIG調諧濾波器。

為了實現本發明的目的，擬采用以下方案：

一種YIG加載基片集成波導結構，包括：

釓鎵石榴石基片；

形成于釓鎵石榴石基片上下表面的釔鐵石榴石薄膜；以及

形成于釔鐵石榴石薄膜表面的金屬層；

沿長度方向，金屬層上兩側設有兩排金屬化過孔，兩個金屬層的金屬化過孔一一對應且貫穿連通，金屬化過孔通過金屬填充；

金屬化過孔與金屬層用于形成基片集成波導的波導腔，中間的釔鐵石榴石薄膜及釓鎵石榴石基片用于形成波導腔中的介質。

釓鎵石榴石基片、釔鐵石榴石薄膜、金屬層的寬度為a，金屬化過孔的孔徑d，滿足以下關系：

，

s為同一側相鄰兩個金屬化過孔的孔間距。

所述基片集成波導結構的工作頻率低于截止頻率，截止頻率為：

，

其中，表示波導中基模TE₁₀模的截止頻率，ε表示基片材料的介電常數，μ表示基片材料的磁導率。

釔鐵石榴石薄膜用于施加靜態偏置磁場。

本發明的有益效果在于：

1、改變的傳統YIG小球器件的結構，實現了一種便于裝配便于與平面電路集成的YIG平面器件；