高性能高溫超導線性相位濾波器的研究.pdf

1、利用高溫超導(HTSC)薄膜研制的微波濾波器具有體積小、重量輕、插損小、Q值高和濾波特性好等優(yōu)點，這是波導腔、介質(zhì)諧振器或常規(guī)平面結構設計的濾波器所無法比擬的。這些優(yōu)點對于減輕通信系統(tǒng)的重量和縮小體積降低成本都是非常有利的。 本論文首先介紹了高溫超導材料的基本特性，在對當前國內(nèi)外文獻中己報道的部分同類產(chǎn)品做了簡要歸納的基礎上對高溫超導線性相位濾波器的應用進行了分析。本論文在解決了高溫超導微波無源器件的設計、光刻工藝、密封封裝和低

2、溫測量等難點之后，不僅分別采用了自均衡法和外均衡法來進行多種結構的高溫超導線性相位濾波器的設計，而且還分別利用不同的設計方法，對不同階數(shù)，不同相對帶寬的高溫超導線性相位濾波器進行了多角度的研制。第二章主要分析了諧振器間各類耦合及給出Extracted-pole結構高溫超導線性相位濾波器的實驗結果和結果分析。實測線性相位濾波器指標為：中心頻率為1740MHz，帶寬為80MHz，帶內(nèi)群時延波動(線性相位特性)＜±1.5ns，帶外抑制＞20d

3、B，帶內(nèi)插損最好可達到0.141dB。第三章主要介紹利用原型結構直接進行高溫超導自均衡線性相位濾波器的研制。實測線性相位濾波器指標為：中心頻率為1993MHz，帶寬55MHz，通帶內(nèi)最優(yōu)插損為0.22dB，回波損耗優(yōu)于-13.8dB，群時延起伏＜±1ns的有效帶寬約占通帶的75％。第四章主要介紹利用并聯(lián)結構進行高溫超導線性相位濾波器的研制。實測線性相位濾波器指標為：中心頻率為2000MHz，帶寬40MHz，通帶內(nèi)最優(yōu)插損為0.264dB

4、，回波損耗優(yōu)于-17.6dB，群時延起伏＜±1.5ns的有效帶寬約占通帶的70％以上。第五章主要介紹交叉線結構自均衡小型化高溫超導線性相位濾波器的研制。實測線性相位濾波器指標為：帶寬15MHz，中心頻率2514MHz，通帶內(nèi)最優(yōu)插損為2.96dB。群時延起伏＜±10ns的有效帶寬約占通帶的70％。第六章主要介紹高溫超導外均衡線性相位濾波器的研制。實測線性相位濾波器指標為：中心頻率2250.86MHz，帶寬14MHz，通帶內(nèi)最優(yōu)插損為2.

5、092dB，回波損耗優(yōu)于-18.97dB，群時延起伏＜50ns有效帶寬約占通帶的78.57％。第七章主要討論了利用低階線性相位濾波器通過級聯(lián)的方式構造高階線性相位濾波器的方法，并給出仿真實例。 第三章和第五章還給出了部分自行綜合出的線性相位濾波器低通原型參數(shù)或歸一化耦合矩陣，今后在此基礎上還可根據(jù)實際設計目標綜合出對應的低通原型參數(shù)或歸一化耦合矩陣作為設計工作的理論指導。 在論文設計過程中，所采用的基片均采用YBCO/L