高性能高温超导线性相位滤波器的研制

本文结合extracted．pole技术，并针对实际调试困难提出了特殊的调试方法和有效的电路结构。采用全波电磁仿真分析方法，利用在微波频段Q值比常规导体高1～3个数量级、具有极低表面电阻的YBCO高温超导薄膜，和厚度为0．5mm、介电常数为23．5的LaAIO3作为衬底的微带线，研制出了工作在1．75GHz，带宽为80MHz的高温超导线性相位滤波器，带内群时延起伏约为±1．5ns，带内插损最好达到0．141dB。     

一种简单的高温超导连续通带双工器设计

在双抛LaAlO3衬底上外延生长的钇系高温超导薄膜YBCO的基片上,设计并制作一个四级高温超导连续通带双工器（工作频率3.0～3.5GHz和3.5～4.0GHz）,与常规金属材料的双工器相比,体积减少3/4,插损减少2dB。在液氮温区77K时,测试结果为：通带内插损小于0.8dB,通带间带外抑制大于30dB通带中心频率。为近一步研制高温超导多工器提供了很好的借鉴,对将来高温超导信道化接收机系统的研究和设计具有重要的意义。     

宽阻带平面低通滤波器的设计

低通滤波器是通信系统中关键的器件之一,常作为选频器件用来抑制干扰信号和谐波信号,因此低通滤波器阻带带宽成为关键指标.常见的平面低通滤波器采用短截线(分支线)或高低阻抗线结构,这些结构的低通滤波器阻带不够宽,一般在截止频率的2倍频或3倍频处出现寄生通带.本文使用等效的T形节替代低通滤波器中的串联传输线的方式实现了带阻滤波器嵌入到低通滤波器内部,既对低通滤波器的阻带上任意频段出现的寄生通带进行了抑制,又不影响低通滤波器的通带内性能,并给出等效T形节的综合设计公式.此结构综合设计方法严谨简单、易于平面电路实现,制作出来改进的低通滤波器对3倍频寄生通带进行抑制,扩宽了阻带带宽到4个倍频程以上,测试结果:通带带宽0~3GHz,通带插入损耗小于0.5dB,带外抑制3.6~12GHz大于60dB.     

SIR广义切比雪夫同轴腔体滤波器仿真设计

利用阶跃阻抗谐振器SIR作为同轴腔滤波器的基本谐振单元,设计了一个利用交叉耦合来实现广义切比雪夫函数的同轴腔体滤波器。文章主要用微波CAD软件HFSS对理论进行了仿真验证,结果表明这种形式的滤波器较好地提高了滤波器的带外抑制能力,达到了对滤波器的小体积、低插损的设计要求。     

利用金属环聚焦的HTS薄膜Rs分布测试法的研究

介绍了一种测试高温超导薄膜微波表面电阻分布的新方法。该方法利用镜像法相关原理,通过引入金属环实现介质谐振器和腔体的能量汇聚,解决了高温超导薄膜微波表面电阻的分布测试通用性与高分辨率不兼容的问题。根据该方法研制了工作在32 GHz的频率下,工作模式为TE_012+δ的测试装置,其分辨率为直径5 mm,面积19.6 mm2的圆面。测试装置对一片两英寸YBCO/LAO/YBCO超导薄膜样品进行了13个点的表面电阻分布测试。     

小型化超宽阻带低通滤波器的设计

提出一种小型化超宽阻带低通滤波器设计方法,该方法对常见的高低阻抗低通滤波器进行结构改进。首先将原来直线连接的高阻抗线和低阻抗线变换为成90°直角相连接,利用直角拐角的不连续性产生寄生参量对阻带远端由高次谐波产生的寄生通带进行抑制,极大地缩小了低通滤波器的体积。同时将低通滤波器中的部分传输线用与其等效的T形节替代,实现了带阻滤波器嵌入到低通滤波器内部,既对阻带近端由低次谐波产生的寄生通带进行抑制,又不影响低通滤波器的通带内性能。该低通滤波器性能优越,体积比常见的高低阻抗低通滤波器体积缩小了50%,通带0～4GHz,插入损耗＜0.5dB,超宽阻带(5个倍频程)5～30GHz,抑制＞40dB。     

星载高温超导滤波器研制

设计、制作并测试了一种采用新颖耦合双谐振器结构的高温超导微波带通滤波器。该滤波器利用高温超导薄膜的Q值远高于常规导体的特点,使器件具有小型化和性能高的特点。分析了耦合双谐振器的耦合系数与相关物理参量之间的关系;并对实际制备的滤波器进行了测试,取得了预期效果。以上研究结果,对于实现卫星通信系统中电子设备的小型化、降低成本和加速小型化卫星通信系统的发展都起到了非常重要的作用。     

大幅减小刻蚀误差影响的高温超导滤波器研制

研制了一种具有良好刻蚀容差性能的类发夹型高温超导滤波器,在同等刻蚀条件下,达得更高的性能指标.在给出计算与设计过程的基础上,对出现大幅度欠腐蚀50 μm的类发夹型滤波器进行实际测试,其中心频率只偏移约30 MHz,并对该结构与直线型结构的刻蚀容差性能进行深入的比较分析,对类发夹型谐振器,每欠腐蚀2 μm,谐振频率比正常腐蚀偏低1 MHz,约为直线型谐振器的1/4,实验测试结果与之较好吻合.该研究结果,大幅降低了滤波器制作对刻蚀技术精度的依赖性,具有广泛的应用前景.     

高温超导薄膜在激光辅助化学刻蚀中的表面特性

提出了将激光辅助化学刻蚀技术应用于钇钡铜氧(YBCO)高温超导薄膜的刻蚀,研究了无掩膜YBCO薄膜激光化学刻蚀的表面特性及其变化规律,为YBCO激光化学刻蚀技术中图形形状控制、刻蚀时间选择和激光功率调节等提供了重要的实验结论.研究发现:在激光辐照下,YBCO薄膜的液相刻蚀速率大大加快,将极大改善刻蚀中的横向钻蚀情况,并提高图形边缘的侧壁陡峭度,且整个过程中的刻蚀速率呈现加快趋势;无掩膜时,YBCO表面刻蚀程度持续过渡,激光光斑边界两侧并非严格分界;衬底铝酸镧(LaAlO3)的晶向对YBCO薄膜的表面刻蚀特征有较大影响,沿LaAlO3晶向方向的刻蚀程度高于非晶向方向.