[发明专利]基于可变形高温超导材料的腔体谐振器及滤波器

说明书

本发明的一种基于可变形高温超导材料的腔体谐振器，包括谐振器腔体，可变形高温超导材料以完全覆盖的方式贴附在所述谐振器腔体电路结构表面并相互电连接以形成超导谐振腔。所述可变形高温超导材料之间以导电胶粘接和/或焊接的形式实现电连接。有益效果：将可变形高温超导材料引入现有的腔体滤波器/谐振器设计中，实现了腔体超导滤波器设计。利用可变形高温超导带材易于加工及不易破碎的特点，设计了可以调整谐振腔内部尺寸的调谐结构，给腔体超导谐振器/滤波器提供了新的调谐方式，降低了谐振器的设计难度，也降低了对谐振器加工的精度要求。设计电路时通过设置与目标电路频率的差值设计，同时解决了产品在调谐过后的使用稳定性问题。

技术领域

本发明属于超导元器件设计技术领域，涉及高温超导谐振元器件基于所述元器件的滤波器，特别涉及一种基于可变形可弯折高温超导材料的微波腔体谐振器及滤波器。

背景技术

高温超导谐振器件因其良好的电路特性(如高Q值特性)被广泛应用于国防科技、航空航天以及卫星通信等前沿领域，作为电路元件的基础单元。

随着通信产业的快速发展，各种通信标准同时存在使得频率资源越来越紧张，对于无线通信系统的前端接收设备的要求也越来越高。具体表现是高效的频谱利用率问题，即对具有高选择性、小体积、低成本、设计灵活的射频滤波器有着迫切需求。高温超导技术目前发展已经较为成熟，利用高温超导材料设计的滤波器具有插损小，带边陡峭，矩形系数高的特点，因此已在通信领域被广泛使用。但是，目前普遍使用在微波波段的超导材料为基于单晶衬底的超导薄膜材料，此类材料具有几乎不可变形、加工时容易破碎的不足，通常被用来制作平面型谐振器/滤波器。而作为微波谐振器领域另一常见的元器件-腔体谐振器/滤波器，却难以通过此类基于单晶衬底的超导材料来实现。本申请人曾做过将基于单晶衬底的超导薄膜材料应用到腔体谐振器/滤波器的尝试，从电路性能参数来看，确实带来了很大的突破，但是由于此类超导材料的易碎性，加工难度较大，制作的腔体滤波器由于易碎性的影响，可调整的参数也非常有限。。

可变形高温超导材料(如可弯折的镍基二代高温超导带材)在近年来技术取得了快速发展，目前已能够在电力传输中被商业化使用，并可提高电流传输容量5至10倍，能耗降低三分之二。此类材料的特点是可随意弯折，可加工性强。相对于电力传输的低频领域，将二代超导带材应用到射频、微波及更高频率领域仍然未见尝试或报道。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的超导腔体滤波器加工制造难度大，调谐参数有限等不足，提出了一种利用可弯折高温超导材料制作的微波腔体谐振器及其构成的滤波器。

本发明的技术方案为：基于可变形高温超导材料的腔体谐振器，其特征在于，包括谐振器腔体，可变形高温超导材料以完全覆盖的方式贴附在所述谐振器腔体电路结构表面并相互电连接以形成超导谐振腔。

优选方案，所述可变形高温超导材料之间以导电胶粘接和/或焊接的形式实现电连接。

优选方案，所述可变形高温超导材料为二代高温超导带材。

优选方案，所述谐振器腔体为导体，所述可变形高温超导材料通过导电胶粘接在谐振器腔体相应表面。

优选方案，谐振器腔体设置有调谐结构部，用于向谐振器腔体内部插入调谐结构。

优选方案，所述调谐结构部包括调谐杆和连接部，所述调谐杆可相对于谐振器腔体并指向腔体内部做伸缩调节，所述连接部用于连接调谐杆的一端部和调谐杆对应位置的可变形高温超导材料，用于将调谐杆执行调节时产生的应力传递至可变形高温超导材料，并引起所述可变形高温超导材料的相应形变。

优选方案，谐振器腔体设置调谐结构部的表面粘接可变形高温超导材料时，导电胶涂覆于以调谐杆为中心的外边缘，以使调谐杆周围一定面域S内无导电胶固定。

优选方案，所述面域S的面积不小于谐振器设置调谐杆的内表面面积S₁的1/2。