[发明专利]可控平面高频谐振器和滤波器

说明书

本发明涉及一种平面高频谐振器，带有一附着在基片上的超导体微结构，微结构的几何形状对谐振器的谐振特性，尤其是谐振的位置和宽度起着决定作用；以及一种依照权利要求9前序部分所述的平面高频滤波器。在WO93/00720中记载了一种可控高频谐振器。其中谐振器由在基片上的高温超导体制成的微结构构成，在该微结构上粘接有一块砷化镓片。由于光线的照射砷化镓电导率将提高几个数量级；因而也会改变谐振器环境的有效的介电函数，这将导致谐振器的谐振特性的变化。当谐振器的固有频率移至入射高频频谱之外时或严重过衰减时，则带有这种谐振器的滤波器被断开。

在WO94/28592中揭示了一种微带导体结构的可调谐的带通滤波器。其中多个由高温超导体制成的谐振器与一根输入导线和一根输出导线附着在一复合多层基片上。该多层基片包括一基材和一铁电的或反铁电的层以及多个必要的缓冲层。在铁电或反铁电层上加有一个电场，该电场将改变该铁电或反铁电层的介电函数，从而也同样改变了环境的有效介电函数。通过有效介电函数实数项的变化将使滤波器内所有谐振器的固有频率均匀偏移；因此采用这种谐振器建立的滤波器是可调谐的，或者当选用的调谐范围足够宽时，也是可控的。

在德国工程师协会技术进步报告集，第9集，第189页(1994年)中对使谐振器失调的另外一种方法做了说明。其中将具有有关机械调整装置的各种介电特性的干扰体设置在谐振器上方的场空间内。通过其介电特性不会改变的干扰体的位置变换同样可以实现带状导体环境的有效介电函数的微弱变化。这种方法经常作为动态调整或开关，用于对滤波器器件的调整或校准。

本发明的任务是提供一种能克服所述已有技术缺点的可控平面高频谐振器和滤波器。

本发明解决以上任务的技术方案是，备有将谐振器的预定部分转换至正常导电状况的手段。

本发明所述的谐振器与上述已有技术相比，其优点是，该谐振器可以最佳化到较高的品质因数，这是因为不需采用增大损耗的干扰体即可对其实现控制。它的另外一个优点是，制做的结构代价小并且过程步骤少，另外完全可以与标准微结构工艺兼容。

通过采取权利要求中所述的措施可以实现独立权利要求中表述的可控平面高频谐振器和滤波器的有利的进一步设计和改进。

将铜酸盐作为超导材料加以采用是特别有利的，这是因为这种材料可以通过改变氧的化学计量特别容易实现对临界温度的影响。

另外特别有利的是，在谐振器的边缘配备约塞夫森触点，该触点垂直于高频电流的流向，这是因为这种开关对剧烈辐射是不敏感的。另外一个优点是，在将多个约塞夫森触点顺序串联的电路中，当单独一个触点有故障时，不会导致后果。此点提高了使用时的抗失效性并降低了生产中的废品率。

特别有利的是，利用一有针对性的、由接入基片的干扰产生约塞夫森触点。对于根据此方式产生的约塞夫森触点仅需要唯一一个附加的工艺步骤。

除此之外，特别有利的是，在超导体层上附着一电绝缘层和一产生磁场的导体，这是因为绝缘层可以同时起着超导体保护层的作用。

此外，特别有利的是，在谐振器结构中产生具有各种临界温度的区，这是因为借助区的帮助既可以对谐振器进行微调，又可以进行通断控制。

此外，特别有利的是，通过超导体膜中的结晶不规则性实现这些在谐振器结构中各种临界温度的区，这是因为借助作为原材料的超导体微结构可以产生一系列的各种谐振器。

最后，特别有利的是，通过改变超导体膜中的氧含量实现超导体微结构中的各种临界温度，这是因为这种方法可以精确地对被变化范围内的跃变温度进行控制并同时使高频损耗保持在低的程度。

在附图中示出本发明的实施例并在下面对其做了进一步的说明。图中示出：

图1   采用微带导体技术的由五个谐振器构成的平面带通滤波器，

图2a  带有约塞夫森触点的谐振器的俯视图，

图2b  相同配置的剖面侧视图，

图3   带有各种临界温度的区的谐振器的俯视图，

图4a  带有附加装设的电阻加热的图3配置的剖面侧视图，

图4b  带有附加附着在谐振器上的，用于对谐振器等温并加热的微结构的图3配置的剖面侧视图，

图4c带有两个附加附着在谐振器上的、用于“珀平帖”冷却和加热的图3结构的剖面侧视图，

图5安装在带有温度控制壳体内的滤波器。