[发明专利]一种3GHz-8GHz的YIG可调谐带阻滤波器

说明书

本申请提供一种3GHz‑8GHz的YIG可调谐带阻滤波器，包括金属谐振腔、设于金属谐振腔内的平面化谐振电路，以及填充于金属谐振腔内的聚四氟乙烯填充层。采用YIG材料和GGG材料的基片与光刻于罗杰斯5880基板上微带电路耦合替代传统的YIG小球和带状线的结构，并将谐振腔填充聚四氟乙烯，同时解决微带线上射频磁场均匀程度不及带状线上的射频磁场均匀程度的问题，和高低阻抗形式的带状线加工难度大和精度差的问题，调谐范围覆盖3GHz‑8GHz。

技术领域

本申请属于微波磁学器件技术领域，尤其涉及一种3GHz-8GHz的YIG可调谐带阻滤波器。

背景技术

基于铁氧体材料的可调谐带阻滤波器在微波领域里是一类十分重要的电子元器件，其在军工领域广泛应用。现有的铁氧体材料主要有YIG、GaYIG、BiCaVIG、锂铁氧体、钡铁氧体。由于YIG制成的微波谐振器Q值比其余铁氧体材料制成的微波谐振器的Q值高很多，YIG材料制成的微波谐振器得以广泛应用，利用谐振原理，可制成YIG可调谐带阻滤波器。YIG带阻滤波器具有广泛的用途，其具有体积小、可多倍频程调谐、Q值高、线性度高、稳定性好等优点。在军用方面，可应用在现在电子战中，在控制外加偏置磁场的情况下，能够极速连接敌方灵活多变的干扰信号，同时代替体积庞大的滤波器组，实现作战设备小型化，携带方便，使得作战更便捷。而在民用通信领域，其替代滤波器组实现小型化的优点仍然可用在很多场合的到应用，例如仪器仪表，UWB接收系统。

传统的基于YIG材料设计的可调谐带阻滤波器常以YIG小球作为谐振器耦合加工精细的带状线来实现阻带可调谐的目的。如德国Teledyne公司在2012年公开了一种使用基于YIG材料制作的小球结构的带阻滤波器，该滤波器主要有基于YIG材料制成的小球结构的谐振器和一条围绕小球谐振器弯曲的带状线组成，在外加偏置磁场的情况下，实现了阻带可调谐。但将YIG材料制作成直径很小的近圆的小球的难度高、成品率低，与YIG材料制成的小球耦合的带状线同样体积小，加工难度大；同时，在装配YIG小球时需要调节其晶向，晶向调节难度大，YIG小球需要支撑杆支撑，结构复杂，装配难度大，非平面化结构更不利于集成。同时，传统的带阻滤波器通常采用带状线、微带线、同轴线等传输线设计，具有平面化易装配、易集成等优点，但具有频点单一，不可调谐等缺点。

发明内容

为了解决上述现有技术缺陷，本申请提供一种3GHz-8GHz的YIG可调谐带阻滤波器，采用YIG材料和GGG材料的基片与光刻于罗杰斯5880基板上微带电路耦合替代传统的YIG小球和带状线的结构，并将谐振腔填充聚四氟乙烯，同时解决微带线上射频磁场均匀程度不及带状线上的射频磁场均匀程度的问题，和高低阻抗形式的带状线加工难度大和精度差的问题，调谐范围覆盖3GHz-8GHz。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术：

一种3GHz-8GHz的YIG可调谐带阻滤波器，包括金属谐振腔、设于金属谐振腔内的平面化谐振电路，以及填充于金属谐振腔内的聚四氟乙烯填充层，其中：

平面化谐振电路包括基板以及沿基板长度方向光刻于基板一面中心线上的微带电路；

微带电路从一端到另一端依次包括第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线、第六微带线、第七微带线、第八微带线、第九微带线，整个微带电路关于第五微带线的长度方向中心点对称布置；

第一微带线连接RF输入端口，第九微带线连接RF输出端口，RF输入端口和RF输出端口分别伸出于金属谐振腔两端；

聚四氟乙烯填充层的一面设于基板光刻有微带电路（11）的一面处，且与微带电路紧贴，聚四氟乙烯填充层上沿长度方向的中心线贯通设置有三个容置槽，容置槽的位置分别对应第三微带线、第五微带线、第七微带线，容置槽内均设置有GGG材料基板，GGG材料基板的一面设有YIG材料薄膜，YIG材料薄膜表面与微带电路表面之间具有预定间距，GGG材料基板的另一面与聚四氟乙烯填充层的另一面具有预定高度差。

本发明有益效果在于：