[发明专利]一种铁电微波滤波器

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种铁电微波滤波器。

背景技术

近年来，随着无线通信系统的飞速发展，介电微波器件不断被要求小型、低成本、高能量以及多功能化，介电调谐性薄膜材料因其潜在的器件应用，受到越来越多的关注。

其中，可调滤波器作为可重构系统中的关键部件，能够有效利用有限的频谱资源，缓解频谱资源日益紧缺的状况。因此，近年来受到国内外学者越来越广泛深入的研究。铁电薄膜可调滤波器具有体积小，易集成、调谐速度快、可靠性高等特点，成为国内外各机构研究可调滤波器的研究热点。

铁电调谐滤波器是利用铁电薄膜电容与电感或微带线等构成谐振器，通过在薄膜电容的两端施加电压来改变电容值的大小，从而引起谐振频率的变化。滤波器主要通过同轴线、波导、介质谐振器和微带线等方式实现。作为介电微波可调谐器件，希望其调谐量尽可能大，损耗尽可能小，从而保证器件的高调谐范围、高品质因子及高信号传输效率。因此，提高介电常数与调谐量，降低损耗成为调谐器件研究的主要追求目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁电微波滤波器，本发明中的铁电微波滤波器介电常数高、调谐量大。

本发明提供一种铁电微波滤波器，包括金属腔体、设置在金属腔体内的介质谐振器、复合在腔体内的Bi₂NiMnO₆薄膜器件以及设置在腔壁上的调谐螺丝；

所述Bi₂NiMnO₆薄膜器件包括依次复合的硅衬底、底电极、Bi₂NiMnO₆薄膜和顶电极。

优选的，所述底电极包括SrRuO₃、FTO导电玻璃、ITO导电玻璃、Pt或LaNiO₃；

所述顶电极包括Au、Pt或Al。

优选的，所述Bi₂NiMnO₆薄膜的厚度为100nm～120nm。

所述衬底的厚度为0.5～1mm；

所述底电极的厚度为80nm～90nm。

优选的，所述Bi₂NiMnO₆薄膜器件按照以下步骤制得：

A)将LaNiO₃前驱液涂覆在衬底表面，烘干得到镀有底电极的基底；所述LaNiO₃前驱液由La(NO₃)₃·5H₂O、NiC₄H₆O₄·4H₂O和乙二醇甲醚配制得到；

B)将Bi₂NiMnO₆前驱液涂覆底电极表面，烘干后得到镀有铁电前驱膜的衬底；所述Bi₂NiMnO₆前驱液由Bi(NO₃)₃·5H₂O、Ni(CH₃COO)₂·4H₂O、Mn(CH₃COO)₂·4H₂O和醋酸配制得到；

C)将镀有铁电前驱膜的衬底进行退火，得到镀有铁电薄膜的衬底；

D)在铁电薄膜的表面镀顶电极，得到Bi₂NiMnO₆薄膜器件。

优选的，所述退火在氮气和/或氧气气氛下进行；

所述退火的温度为550～700℃。

优选的，所述金属腔体为长方形腔体，所述金属腔体的长度为90～120mm；宽度为90～120mm；高度为80～120mm；

优选的，所述金属腔体腔壁厚度为40～50mm。

优选的，所述Bi₂NiMnO₆薄膜器件复合在所述金属腔体内部，位于所述金属腔体的中心位置，两端处于开路状态。

优选的，所述介质谐振器的数量为3～5个；

所述介质谐振器为陶瓷介质谐振器。

优选的，所述调谐螺丝与所述介质谐振器成互相垂直方向设置。