高性能高溫超導(dǎo)線性相位濾波器的研究.pdf

1、利用高溫超導(dǎo)(HTSC)薄膜研制的微波濾波器具有體積小、重量輕、插損小、Q值高和濾波特性好等優(yōu)點(diǎn)，這是波導(dǎo)腔、介質(zhì)諧振器或常規(guī)平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的濾波器所無(wú)法比擬的。這些優(yōu)點(diǎn)對(duì)于減輕通信系統(tǒng)的重量和縮小體積降低成本都是非常有利的。 本論文首先介紹了高溫超導(dǎo)材料的基本特性，在對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中己報(bào)道的部分同類產(chǎn)品做了簡(jiǎn)要?dú)w納的基礎(chǔ)上對(duì)高溫超導(dǎo)線性相位濾波器的應(yīng)用進(jìn)行了分析。本論文在解決了高溫超導(dǎo)微波無(wú)源器件的設(shè)計(jì)、光刻工藝、密封封裝和低

2、溫測(cè)量等難點(diǎn)之后，不僅分別采用了自均衡法和外均衡法來(lái)進(jìn)行多種結(jié)構(gòu)的高溫超導(dǎo)線性相位濾波器的設(shè)計(jì)，而且還分別利用不同的設(shè)計(jì)方法，對(duì)不同階數(shù)，不同相對(duì)帶寬的高溫超導(dǎo)線性相位濾波器進(jìn)行了多角度的研制。第二章主要分析了諧振器間各類耦合及給出Extracted-pole結(jié)構(gòu)高溫超導(dǎo)線性相位濾波器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)果分析。實(shí)測(cè)線性相位濾波器指標(biāo)為：中心頻率為1740MHz，帶寬為80MHz，帶內(nèi)群時(shí)延波動(dòng)(線性相位特性)＜±1.5ns，帶外抑制＞20d

3、B，帶內(nèi)插損最好可達(dá)到0.141dB。第三章主要介紹利用原型結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行高溫超導(dǎo)自均衡線性相位濾波器的研制。實(shí)測(cè)線性相位濾波器指標(biāo)為：中心頻率為1993MHz，帶寬55MHz，通帶內(nèi)最優(yōu)插損為0.22dB，回波損耗優(yōu)于-13.8dB，群時(shí)延起伏＜±1ns的有效帶寬約占通帶的75％。第四章主要介紹利用并聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行高溫超導(dǎo)線性相位濾波器的研制。實(shí)測(cè)線性相位濾波器指標(biāo)為：中心頻率為2000MHz，帶寬40MHz，通帶內(nèi)最優(yōu)插損為0.264dB

4、，回波損耗優(yōu)于-17.6dB，群時(shí)延起伏＜±1.5ns的有效帶寬約占通帶的70％以上。第五章主要介紹交叉線結(jié)構(gòu)自均衡小型化高溫超導(dǎo)線性相位濾波器的研制。實(shí)測(cè)線性相位濾波器指標(biāo)為：帶寬15MHz，中心頻率2514MHz，通帶內(nèi)最優(yōu)插損為2.96dB。群時(shí)延起伏＜±10ns的有效帶寬約占通帶的70％。第六章主要介紹高溫超導(dǎo)外均衡線性相位濾波器的研制。實(shí)測(cè)線性相位濾波器指標(biāo)為：中心頻率2250.86MHz，帶寬14MHz，通帶內(nèi)最優(yōu)插損為2.

5、092dB，回波損耗優(yōu)于-18.97dB，群時(shí)延起伏＜50ns有效帶寬約占通帶的78.57％。第七章主要討論了利用低階線性相位濾波器通過(guò)級(jí)聯(lián)的方式構(gòu)造高階線性相位濾波器的方法，并給出仿真實(shí)例。 第三章和第五章還給出了部分自行綜合出的線性相位濾波器低通原型參數(shù)或歸一化耦合矩陣，今后在此基礎(chǔ)上還可根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)目標(biāo)綜合出對(duì)應(yīng)的低通原型參數(shù)或歸一化耦合矩陣作為設(shè)計(jì)工作的理論指導(dǎo)。 在論文設(shè)計(jì)過(guò)程中，所采用的基片均采用YBCO/L