高温超导微波滤波器研究进展

发布时间：2021-11-19 20:59

　　滤波器作为通信系统射频前端的关键部件,其性能至关重要。在微波频段,高温超导薄膜材料的表面电阻比普通金属铜低两个数量级以上。由于用高温超导体可以制备出性能优异的微波滤波器,并且现代无线通信系统多网络、多制式和多业务以及抗干扰的发展需求,使得小型多频带滤波器和具有抗噪声干扰的平衡滤波器的研究备受关注。研究团队长期从事该领域研究,并已取得一些研究成果。文章从不同谐振器结构类型以及频率特性等方面介绍了多频带和平衡滤波器的研究设计工作。 

【文章来源】：微波学报. 2020,36(01)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

n阶耦合谐振器型带通滤波器

基于提出的三模谐振器,通过设计合适的耦合可实现滤波器设计,且每个通带都有两个极点,带宽相对可控,滤波器结构如图3所示。如图所示,通过对主谐振器和加载的枝节进行弯折处理,一方面实现了小型化设计,另一方面便于耦合;同时通过在输入馈线和输出馈线加入绿色弯折微带线,实现了源负耦合,可产生一对传输零点,提高通带选择性和带外衰减。图3 基于三模谐振器的高温超导三频带滤波器

图2 三模谐振器结构及其奇偶模等效电路通过仿真优化,可得到最终仿真结果,如图4蓝色实线所示。仿真软件为Sonnet(下同),介质基板为MgO,介电常数为9.78,基板厚度为0.5 mm。电路加工后在77 K低温下对滤波器进行测试,测试结果如图4红色虚线所示。超导薄膜使用的是工艺线成熟的YBCO(下同),为2英寸晶元。测试结果显示三个通带的最大插入损耗为0.22 dB,远大于基于普通铜覆介质基板的滤波电路损耗。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高温超导滤波器应用的探索与实践[J]. 孙亮,黎红,张雪强,李春光,张强,王佳,边勇波,何豫生.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2012(08)
[2]基于高温超导材料的折叠交指低通滤波器设计[J]. 金世超,郭旭波,郭栋,高旭东,王胜军,李梁.  微波学报. 2012(04)
[3]采用电容耦合式馈线的高温超导滤波器设计[J]. 郭旭波,魏斌,张晓平,慕利娟,田佳,朴云龙,彭慧丽,曹必松.  微波学报. 2007(S1)



本文编号：3505856