[实用新型]高温超导带宽可调的滤波器

说明书

技术领域

本实用新型专利属于微波工程技术领域，尤其涉及到一种高性能高温超导电调谐滤波器。

背景技术

可调谐滤波器可用于个人通信系统，跳频接收机，卫星通信，雷达系统等，在微波系统中起着越来越重要的作用。目前，电调谐滤波器因其结构简单，调谐速度快，调谐范围大等优点是目前比较常见的可调谐滤波器。

通常，电调谐滤波器谐振器主要的结构是由两段微带线构成，其中微带线的一端连接有可变电容用于调谐滤波器频率，另一端则与固定电容或与另一可变电容相连，作为可变电容直流偏压的隔离电容。由于电容材料本身具有一定的微波损耗，以及电极连接处的接触电阻，实际电容可以等效成理想电容和理想电阻串联的简化模型。另外，电容的串联电阻随着频率的增加而增大，因此在高频下，由于电容串联电阻的影响，滤波器谐振器很难达到较高的品质因子，以至于无法制作窄带可调谐滤波器。

在电调谐滤波器的设计过程中，难点都在于在频率调节过程中，相对带宽的变化引起谐振器间耦合系数的变化，而传统调谐方法中基本未实现耦合系数的重构。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种高温超导带宽可调的滤波器，通过程控电源的控制，改变相邻谐振器间耦合系数以及滤波器外部品质因数，通过改变谐振器中加载的可变电容器改变每个谐振器的谐振频率，实现滤波器频率可调、带宽可调。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种高温超导带宽可调的滤波器，包括可变电容器、高温超导基片以及设置于其上的谐振器，其特征在于：在两个相邻谐振器之间任意位置处引长度为l的微带线，以插指电容的形式对这两个谐振器引入相互间的耦合，同时在连接相邻谐振器插指电容的微带线中间部位加载有一个可变电容器，从而实现两个相邻谐振器之间的耦合系数可通过可变电容器进行调节；所述滤波器的输入和输出端通过平行耦合的方式实现抽头馈电，同时，在抽头的另一端通过插指电容的形式分别与第一个谐振器和最后一个谐振器间引入耦合，在引入耦合的微带线中间部位加载有一个可变电容器。

进一步的，所述滤波器还连接有程控电源，通过程控电源的控制，改变所述可变电容器的容值。

进一步的，所述谐振器为半波长谐振器。

进一步的，所述微带线的长度l＜λ/4。

进一步的，所述可变电容器为变容二极管或MEMS或压电转换器。

本实用新型的有益效果体现在，通过程控电源的控制，改变相邻谐振器间耦合系数，通过改变谐振器中加载的可变电容器改变每个谐振器的谐振频率，实现滤波器频率可调、带宽可调，且在调谐过程中可实现滤波器的重构。

附图说明

图1为本实用新型中滤波器设计构造的模型示意图；

图2为本实用新型中滤波器的具体实施例电路模型；

图3、图4为图2所示具体实施例的仿真结果。

图1、图2中附图标号的说明：

1输入端、2谐振器、3插指电容、4可变电容器、5输出端。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步的说明。

如图1为实用新型中滤波器设计构造的模型示意图，一种高温超导带宽可调的滤波器，包括可变电容器4、高温超导基片以及设置于其上的谐振器2，在两个相邻谐振器2之间任意位置处引长度为l的微带线，以插指电容3的形式对这两个谐振器2引入相互间的耦合，其中，采用插指电容可通过计算得到相对应的电容量，便于模型提取及精确计算。同时在连接相邻谐振器2插指电容3的微带线中间部位加载有一个可变电容器4，从而实现两个相邻谐振器之间的耦合系数可通过可变电容器进行调节；所述滤波器的输入端1和输出端5通过平行耦合的方式实现抽头馈电(相较于直接馈电方式，在带宽调节的过程中对Qe的影响不大)，同时，在抽头的另一端通过插指电容3的形式分别与第一个谐振器和最后一个谐振器间引入耦合，在引入耦合的微带线中间部位加载有一个可变电容器。

优选的，所述谐振器2为半波长谐振器。

优选的，所述可变电容器4为变容二极管或MEMS或压电转换器。

如图2所示为本实用新型中滤波器的具体实施例电路模型。