[發明專利]一種寬阻帶YIG可調諧帶阻濾波器

有效

• 申請號: 202210986819.4
• 申請日: 2022-08-17
• 公開（公告）號: CN115332745B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 劉凌彤;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: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 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

一種寬阻帶YIG可調諧帶阻濾波器，設于空氣腔內，所述濾波器包括介質基板以及設于介質基板上的微帶電路；微帶電路包括輸入微帶線、輸出微帶線以及連接在輸入微帶線、輸出微帶線之間的細窄微帶線；細窄微帶線兩側交錯連接有多個細分支微帶線，細分支微帶線外端連接有扇形微帶線；細窄微帶線上貼合設置有多個YIG單元，YIG單元包括GGG基板以及形成于GGG基板底面的YIG薄膜，YIG薄膜貼合細窄微帶線設置。結構緊湊、平面化易于集成、諧振器易于制作、不需要調節晶向、整體裝配難度低，調諧范圍覆蓋C波段和X波段和Ku波段，且具有3dB帶寬寬的特點，濾波器的3dB帶寬≤180MHz，最大阻帶深度≤?60dB，能夠與現代通信器件設計要求更好地吻合。

技術領域

本申請涉及微波磁學器件技術領域，尤其涉及一種寬阻帶YIG可調諧帶阻濾波器。

背景技術

基于鐵氧體材料設計的濾波器是磁學微波領域里非常重要的一類電子器件。現有的鐵氧體材料種類多樣，從理論上來說，只要利用鐵磁共振原理就可以設計出微波諧振器，但除單晶鐵氧體之外，其余鐵氧體材料都有著損耗太大的缺點，這導致設計出來的微波諧振器的Q值太低，不適用于工程應用。基于單晶鐵氧體材料，尤其是單晶釔鐵石榴材料（YIG單晶材料）的可調諧帶阻濾波器在微波領域里扮演者非常重要的角色。現如今，國際通訊、安全、軍事競爭激烈，各個領域對于接收機或者發射機提出了更嚴峻的要求，隨著微波頻段的電磁環境變得越來越復雜，通常需要對某些不需要的信號或者外來的干擾信號進行抑制，這就是帶阻濾波被廣泛應用的地方。但是由于想要抑制的阻帶范圍不可預料或者不可固定，所以常常需要組建起體積龐大的濾波器組，這是接收機和發射機小型化發展道路上的一大路障。YIG帶阻濾波器和傳統帶阻濾波器相比，其優點就得到了顯現，其具有體積小、可多倍頻程調諧，Q值高、線性度高、穩定性好等優點，尤其是在可多倍頻程調諧這一方面，在控制外加偏置磁場的情況下，能夠極速連接并抑制靈活多變的干擾信號，同時代替體積龐大的濾波器組，實現發射機接收機小型化。

常見的基于YIG材料設計的可調諧帶阻濾波器基本以YIG小球做為諧振器，如德國Teledyne公司公開了一種基于YIG小球設計的可調諧帶阻濾波器，利用一條微小的圓柱形帶狀線纏繞多個YIG小球，通過控制外加偏置磁場的大小來激勵諧振器形成陷波，達到抑制信號的目的。然而這類利用YIG小球技術設計的可調諧帶阻濾波器具有一些不可忽視的缺點，以現如今的工藝和技術，尚不能很好的克服，如結構設計復雜，復雜之處在于小球的固定需要支撐桿進行支撐，同時還需要進行晶向調節，且調節到準確的晶向這一過程也十分繁瑣困難，其次在YIG小球加工方面，不易制作，難點在于小球近圓的程度要求高，不易制作，成品率低。除此之外，復雜的設計結構常常伴隨著大的體積，不易于集成，這也意味著磁化區域變大，最終導致功耗變大。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，本申請提供一種寬阻帶YIG可調諧帶阻濾波器，結構緊湊、平面化易于集成、諧振器易于制作、不需要調節晶向、整體裝配難度低，調諧范圍覆蓋C波段、X波段和Ku波段，且具有3dB帶寬寬的特點，濾波器的3dB帶寬≤180MHz，最大阻帶深度≤-60dB，能夠與現代通信器件設計要求更好地吻合。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術：

一種寬阻帶YIG可調諧帶阻濾波器，設于空氣腔內，所述濾波器包括介質基板以及設于介質基板上的微帶電路；

微帶電路包括輸入微帶線、輸出微帶線以及連接在輸入微帶線、輸出微帶線之間的細窄微帶線；

細窄微帶線兩側交錯連接有多個細分支微帶線，細分支微帶線外端連接有扇形微帶線；

細窄微帶線上貼合設置有多個YIG單元，YIG單元包括GGG基板以及形成于GGG基板底面的YIG薄膜，YIG薄膜貼合細窄微帶線設置。

進一步，YIG單元的數量與細分支微帶線數量一致。YIG單元（4）設置在細分支微帶線與細窄微帶線的連接處。

進一步，細分支微帶線與細窄微帶線具有相同的線寬。