內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器，包括矩形波導，在所述矩形波導內(nèi)垂直于矩形波導能量傳遞方向的不同平面上插入固定有多片超導膜片，相鄰超導膜片構(gòu)成毫米波諧振腔，相鄰諧振腔間設(shè)置有耦合。有益效果在于，充分利用超導材料的極低表面電阻，設(shè)計出來的濾波器兼具低插損和高矩形系數(shù)。與傳統(tǒng)的金屬形成的波導腔體相比，矩形波導內(nèi)壁生長超導膜減小了濾波器的插入損耗，為設(shè)計出更多級的濾波器提供了技術(shù)支撐，提高了濾波器的帶外抑制，最終使毫米波濾波器的性能大大提高。通過在插入的超導膜片上去除部分超導薄膜形成直接耦合結(jié)構(gòu)，利用超導膜片的基片作為力學結(jié)構(gòu)支撐，提高了實物與仿真結(jié)構(gòu)性能的一致性，簡化了裝配程序。
【專利說明】內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于毫米波波導濾波【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及毫米波波導濾波器，特別涉及一種內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器。

【背景技術(shù)】
[0002]毫米波濾波器在毫米波通信、衛(wèi)星通信、導航、制導、電子對抗以及電子測量儀表系統(tǒng)等毫米波系統(tǒng)中有著廣泛的應用，其性能的優(yōu)劣往往會影響整個毫米波系統(tǒng)的質(zhì)量。平面結(jié)構(gòu)的濾波器主要由微帶線、帶狀線或共面波導等平面?zhèn)鬏斁€構(gòu)成。該種濾波器易于集成但是插入損耗大，幾乎不予采用。近幾年發(fā)展起來的主要有介質(zhì)濾波器和E面插入波導濾波器。相對于傳統(tǒng)濾波器，介質(zhì)濾波器體積大大減小，但是帶內(nèi)插損較大出面插入波導濾波器帶內(nèi)插損低，但是遠端帶外抑制度不好，特別表現(xiàn)在對高頻段的帶外抑制。
[0003]隨著現(xiàn)代移動通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，頻譜資源越來越緊缺，使得對無線通信系統(tǒng)的前端接收設(shè)備的要求越來越高。為了減少通信系統(tǒng)間的干擾，要求接收前端的濾波器有更高的矩形系數(shù)(即帶邊更為陡峭)和更低的插入損耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了降低濾波器的插損并提高矩形系數(shù)，充分利用超導膜片的零電阻特性，提出了一種橫向插入超導膜片的毫米波矩形波導濾波器。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器，包括矩形波導，其特征在于，在所述矩形波導內(nèi)垂直于矩形波導能量傳遞方向的不同平面上插入固定有多片超導膜片，相鄰超導膜片構(gòu)成毫米波諧振腔，相鄰諧振腔間設(shè)置有耦合。
[0006]進一步的，上述設(shè)置于諧振腔間的耦合為直接耦合結(jié)構(gòu)。
[0007]進一步的，在超導膜片的耦合處去除部分超導薄膜形成開口，所述開口作為諧振腔間的直接耦合結(jié)構(gòu)。
[0008]進一步的，所述矩形波導的內(nèi)壁生長有超導膜。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器充分利用超導材料的極低表面電阻，設(shè)計出來的濾波器兼具低插損和高矩形系數(shù)。與傳統(tǒng)的金屬形成的波導腔體相比，本發(fā)明的腔體內(nèi)壁生長有超導膜，進一步減小了濾波器的插入損耗，為設(shè)計出更多級的濾波器提供了技術(shù)支撐，提高了濾波器的帶外抑制，最終使毫米波濾波器的性能大大提高。通過在插入的超導膜片上去除部分超導薄膜形成直接耦合結(jié)構(gòu)，利用超導膜片的基片作為力學結(jié)構(gòu)支撐，提高了實物與仿真結(jié)構(gòu)性能的一致性，簡化了裝配程序。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器一實施例的俯視平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1所示濾波器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明的實施例是根據(jù)本發(fā)明的原理而設(shè)計，下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明的原理作進一步的闡述。
[0013]如圖1及圖2所示為本發(fā)明的具體實施例:
[0014]在本實施例的內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器中，包括矩形波導1，在所述矩形波導I內(nèi)垂直于矩形波導能量傳遞方向的不同平面上通過插入的方式固定有多片超導膜片2，相鄰超導膜片構(gòu)成毫米波諧振腔，相鄰諧振腔間設(shè)置有耦合3。在本實施例中具體設(shè)置了 4片超導膜片，形成3個諧振腔。在具體應用中，可以根據(jù)工程問題對濾波器中心頻率、矩形系數(shù)等參數(shù)要求的不同，調(diào)整使用相應的超導膜片數(shù)量、調(diào)整超導膜片的位置、調(diào)整耦合的耦合系數(shù)以及對矩形波導尺寸做相應調(diào)整。
[0015]為了更適應于工程應用，簡化設(shè)計結(jié)構(gòu)，本實施例優(yōu)選采用了直接耦合結(jié)構(gòu)作為諧振腔間的耦合。并將其具體設(shè)計為以下結(jié)構(gòu)形式:在超導膜片的耦合處去除部分超導薄膜形成開口。
[0016]調(diào)整諧振腔的個數(shù)和諧振腔間的耦合系數(shù)以獲得不同的設(shè)計指標，所述設(shè)計指標是指濾波器的工作帶寬、紋波系數(shù)、插入損耗以及帶外抑制等參數(shù)。其中諧振腔的個數(shù)和諧振腔間的耦合系數(shù)通過改變超導膜片的尺寸、數(shù)量以及矩形波導的尺寸可以得到。由于根據(jù)濾波器的設(shè)計指標計算矩形波導及超導膜片尺寸以及計算超導膜片在矩形波導中的位置屬于現(xiàn)有技術(shù)理論范疇，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員屬于公知常識，故在此不展開詳述。因而本方案涉及該方面的技術(shù)實現(xiàn)是清楚且完整的。
[0017]為了進一步降低器件的插入損耗，提高器件性能，本實施例在所述矩形波導的內(nèi)壁生長超導膜(超導厚膜)或者采用內(nèi)壁生長有超導膜的矩形波導。由于超導厚膜生長工藝并非本發(fā)明的創(chuàng)新點，同時屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，故在此不做詳述。
[0018]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器，包括矩形波導，其特征在于，在所述矩形波導內(nèi)垂直于矩形波導能量傳遞方向的不同平面上插入固定有多片超導膜片，相鄰超導膜片構(gòu)成毫米波諧振腔，相鄰諧振腔間設(shè)置有耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器，其特征在于，設(shè)置于諧振腔間的耦合為直接耦合結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器，其特征在于，在超導膜片的耦合處去除部分超導薄膜形成開口，所述開口作為諧振腔間的直接耦合結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之任一項權(quán)利要求所述的內(nèi)置橫向超導膜片的毫米波矩形波導濾波器，其特征在于，所述矩形波導的內(nèi)壁生長有超導膜。
【文檔編號】H01P1/208GK104319446SQ201410563825
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】羊愷, 楊超偉, 曾華新, 周凌俐, 段東林, 徐愛東 申請人:成都順為超導科技股份有限公司