[发明专利]基于非简并三波混频约瑟夫逊器件的多路径干涉约瑟夫逊隔离器

权利要求书

1.一种微波隔离器器件，包括：

第一混频器，所述第一混频器为第一非简并微波混频器器件，具有第一信号端口和第一空闲端口，所述第一混频器被配置为经由所述第一信号端口接收输入频率的微波输入，并且还被配置为在所述第一空闲端口生成空闲频率的空闲信号；

第二混频器，所述第二混频器为第二非简并微波混频器器件，具有第二信号端口和第二空闲端口，所述第二混频器被配置为经由所述第二信号端口接收所述输入频率的微波输入，并且在所述第二空闲端口生成所述空闲频率的空闲信号；

第一输入/输出I/O端口，耦合到所述第一信号端口和所述第二信号端口；

第二I/O端口，耦合到所述第一信号端口和所述第二信号端口；以及

第一微波泵浦，以泵浦频率和第一泵浦相位将第一微波驱动注入所述第一混频器，以及第二微波泵浦，以所述泵浦频率和第二泵浦相位将第二微波驱动注入所述第二混频器，其中所述泵浦频率等于从所述空闲频率减去所述输入频率，其中在所述第一I/O端口和所述第二I/O端口之间传送的微波信号当沿所述第一I/O端口到所述第二I/O端口之间的第一方向通过所述第一混频器和所述第二混频器传播时被透射，并且当沿所述第二I/O端口到第一I/O端口之间的第二方向通过所述第一混频器和所述第二混频器传播时被阻挡。

2.根据权利要求1所述的微波隔离器器件，其中所述第一空闲端口处的空闲信号的空闲频率取决于所述泵浦频率和所述输入频率；以及

其中所述第二空闲端口处的空闲信号的空闲频率取决于所述泵浦频率和所述输入频率。

3.根据权利要求2所述的微波隔离器器件，其中，所述第一微波泵浦被配置为导致所述第一混频器在50:50分束工作点操作，并且其中，所述第二微波泵浦被配置为导致所述第二混频器在50:50分束工作点操作。

4.根据权利要求2所述的微波隔离器器件，其中改变所述第一泵浦相位和所述第二泵浦相位之间的差导致所述信号在沿所述第二方向传播时被透射，而在沿所述第一方向传播时被阻挡。

5.根据权利要求1所述的微波隔离器器件，还包括：

泵浦混合器，所述泵浦混合器为四端口微波混合器件；和

微波泵浦，耦合到所述泵浦混合器，使得所述泵浦混合器的第一输出端口以泵浦频率和第一泵浦相位将第一微波驱动注入所述第一混频器，并且所述泵浦混合器的第二输出端口以所述泵浦频率和第二泵浦相位将第二微波驱动注入所述第二混频器，其中所述泵浦混合器将所述第一微波驱动和所述第二微波驱动之间的相对相位固定为±90度。

6.根据权利要求1所述的微波隔离器器件，其中所述第一空闲端口和所述第二空闲端口经由传输线耦合，所述传输线具有可忽略的能量损耗。

7.根据权利要求1所述的微波隔离器器件，其中所述第一空闲端口和所述第二空闲端口使用耦合组件耦合在一起，其中所述耦合组件引入在所述第一混频器和所述第二混频器之间传播的信号的衰减。

8.根据权利要求1所述的微波隔离器器件，

其中所述第一混频器的第一空闲端口包括第一馈线和第二馈线，其中所述第二混频器的所述第二空闲端口包括不同的第一馈线和不同的第二馈线，其中所述第二馈线和所述不同的第二馈线经由传输线耦合，所述传输线具有可忽略的能量损失，

其中所述第一馈线耦合到50欧姆端接，并且

其中所述不同的第一馈线耦合到不同的50欧姆端接。

9.根据权利要求1所述的微波隔离器器件，其中，所述第一和第二I/O端口是九十度混合耦合器的一部分，并且所述第一信号端口和所述第二信号端口的功能被配置为在所述第一混频器和所述第二混频器中等效。

10.根据权利要求1所述的微波隔离器器件，其中所述第一混频器和所述第二混频器每个都是非简并三波混频器。