[发明专利]一种基于铁氧体材料的可调谐宽带带阻滤波器

说明书

一种基于铁氧体材料的可调谐宽带带阻滤波器，属于微波磁学器件技术领域。包括金属谐振腔、以及位于金属谐振腔之内的平面化谐振电路，平面化谐振电路包括铁氧体基板和位于铁氧体基板之上的微带电路，微带电路采用四分之一波长短截线耦合方式。本发明采用铁氧体材料作为微带电路地介质基板，实现了可调谐宽带带阻滤波器平面化，在外加偏置磁场下实现了阻带可调；在铁氧体材料的基板上形成微带电路，微带电路为多枝节结构，加强了可调谐带阻滤波器的调谐范围，增强了射频磁场强度，促进铁氧体材料在发生铁磁共振效应时吸收能量，实现了最大阻带深度大、可调谐范围宽的效果，阻带宽度达到5GHz以上，最大阻带深度达到了‑108dB以下。

技术领域

本发明属于微波磁学器件技术领域，具体涉及一种基于铁氧体材料的可调谐宽带带阻滤波器。

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，尤其是在现代电子战中。面对敌方复杂多变的干扰信号，需要我方在能够及时拦截干扰信号的同时具有灵巧便捷的作战设备，具体体现在宽带接收机前端以实现部分频段或者某个特定频点的微波信号阻隔功能。可调谐带阻滤波器具有调谐范围宽、抑制度高、调谐线性度好等优点，能够代替传统的滤波器组，极大地减小整机体积。铁氧体材料介电常数很高，得到的电路尺寸小，这是减小滤波器体积的原因之一，另外一个原因是铁氧体材料在外加偏置磁场的情况下，发生铁磁共振现象，使得滤波器阻带中心频率随着外加偏置磁场变化而呈现近似线性的变化。

传统的基于铁氧体材料的可调谐带阻滤波器存在加工困难、结构设计复杂、装配难度大等问题。TELEDYNE(TELEDYNE WIRELESS,LLC.Increasing the minimum rejectionbandwidth of a YIG-tuned notch filter using a shunt YIG resonator:US201213632911[P].2015-12-01.)公开了一种基于铁氧体材料的小球形状的谐振器结构，实现了阻带可调谐功能，但基于铁氧体材料的近圆小球极难制造，且小球在装配过程中需要精确调节晶向，除此之外，由于小球体积小使得与小球耦合的电路也同样体积小，不易制造，且加工精度也不易达标。虽然传统的不可调谐带阻滤波器通常是采用平面设计，但是频点单一，不可调谐，如需要多频段使用，则需要多个不同应用频段的带组滤波器组成滤波器组实现多频段调谐，这同样极大地增大了体积。加州大学蔡陈胜团队(C.S.Tsai andG.Qiu,Wideband Microwave Filters Using Ferromagnetic Resonance Tuning inFlip-Chip YIG-GaAs Layer Structures,in IEEE Transactions on Magnetics,vol.45,no.2,pp.656-660,Feb.2009,doi:10.1109/TMAG.2008.2010466.)公开了一种基于平面设计的带阻滤波器，采用矩形铁氧体材料对阶跃阻抗带通滤波器进行激发，从而实现阻带可调谐的目的，虽然可调谐带宽较宽，但却存在最大阻带深度小、阻带带宽窄的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术存在的问题，提出了一种基于铁氧体材料的可调谐宽带带阻滤波器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于铁氧体材料的可调谐宽带带阻滤波器，包括金属谐振腔、以及位于金属谐振腔之内的平面化谐振电路；所述平面化谐振电路包括铁氧体基板(1)和位于铁氧体基板之上的微带电路(2)，所述微带电路采用四分之一波长短截线耦合方式，所述微带电路接地。

进一步的，所述金属谐振腔由金属材料制成，内里填充空气。

进一步的，所述微带电路包括：

位于输入端口和输出端口连接线上的多段连接微带线；

位于连接微带线两侧、与连接微带线垂直、间距相等的多个枝节微带线，连接微带线两侧的枝节微带线位于同一直线上；