[发明专利]一种二维片状双模谐振器、滤波器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及微带滤波器，尤其涉及一种二维片状双模滤波器及其制造方法。

背景技术

微波工程中，微带谐振器可以组成不同阶数的微带滤波器，一种无源器件，广泛使用在许多微波电路和系统中，用来选择特定频率的信号。

高温超导滤波器是用高温超导材料制成的一种平面器件，它是由若干个平面谐振器按一定规则排列而成的。相比常规材料，它具有低差入损耗，高带外抑制和频率选择特性，可大大提高系统的灵敏度，但是高温超导滤波器的功率承受能力很差。一种解决的方式是使用二维片状的谐振器，由于二维片状谐振器的面积很大，很难做高阶滤波器，从而滤波器的频率选择特性很差。利用双模技术可以在同一个谐振器里激发两种简并谐振模式，大大减小滤波器的尺寸。

因此二维片状双模谐振器被认为是一种解决高温超导滤波器功率承受能力差的方案。但是对于二维片状双模谐振器的两个简并谐振模式的谐振频率难以调整、两个简并谐振模式之间的耦合系数难以控制，尤其带宽小于1％的窄带滤波器，较难获得好的滤波响应。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种二维片状双模谐振器、滤波器及其制造方法，能够使二维片状双模谐振器的简并谐振模式的谐振频率和两种简并谐振模式之间的耦合系数达到预设标准。

本发明公开了一种二维片状双模谐振器，包括用于激发两种简并谐振模式的谐振器组件，所述二维片状双模谐振器还包括：

一个或多个用于调节所述简并谐振模式的谐振频率和所述两种简并谐振模式之间的耦合系数到预设标准的调节组件，

所述调节组件为一维或二维图形，同所述谐振器组件位于同一平面。

所述调节组件的形状为三角形、方形、多边形、或圆形。

所述调节组件为双折线或单折线。

所述调节组件为实心或空心。

所述调节组件的面积小于所述谐振器组件面积的50％。

所述调节组件同所述谐振器组件材料相同。

本发明还公开了一种二维片状双模滤波器，所述滤波器包括二维片状双模谐振器；

所述二维片状双模谐振器，包括用于激发两种简并谐振模式的谐振器组件，以及一个或多个用于调节所述简并谐振模式的谐振频率和所述两种简并谐振模式之间的耦合系数到预设标准的调节组件，所述调节组件为一维或二维图形，同所述谐振器组件位于同一平面。

所述调节组件的形状为三角形、方形、多边形、或圆形。

所述调节组件为双折线或单折线。

所述调节组件为实心或空心。

所述调节组件的面积小于所述谐振器组件面积的50％。

所述调节组件同所述谐振器组件材料相同。

本发明还公开了一种二维片状双模谐振器的制造方法，包括形成用于激发两种简并谐振模式的谐振器组件，并同时形成一个或多个调节组件于所述谐振器组件所在平面，以调节所述简并谐振模式的谐振频率和所述两种简并谐振模式之间的耦合系数到预设标准；

所述调节组件为一维或二维图形。

所述调节组件的形状为三角形、方形、多边形、或圆形。

所述调节组件为双折线或单折线。

所述调节组件为实心或空心。

所述调节组件的面积小于所述谐振器组件面积的50％。

所述调节组件同所述谐振器组件材料相同。

本发明有益效果在于，通过在现有二维片状双模谐振器所在平面上形成调节组件，能够有效的调节双模滤波器的基本谐振单元的简并谐振模式谐振频率和两种简并谐振模式之间的的耦合系数；并且本发明简便，直观、调节效率高，可以缩短二维双模滤波器的设计时间；本发明不仅适用于超导滤波器还适用于常规平面金属微带滤波器。

附图说明

图1是本发明的二维片状双模谐振器的实施例1的结构图；

图2是本发明的二维片状双模谐振器的实施例2的结构图；

图3是本发明的二维片状双模谐振器的实施例3的结构图；

图4是本发明的二维片状双模谐振器的实施例4的结构图；

图5是本发明的二维片状双模谐振器的实施例5的结构图；

图6是本发明的4阶二维片状双模滤波器的具体实施例的结构图；

图7是现有技术的4阶二维片状双模滤波器的反射响应仿真结果图；

图8是现有技术的4阶二维片状双模滤波器的工作频段内的电流分布结果图；

图9是本发明的4阶二维片状双模滤波器的仿真和实际滤波器测试结果图；

图10是本发明的4阶二维片状双模滤波器的工作频段内的电流分布结果图；