[发明专利]一种C波段频分器

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种微波器件，具体涉及一种C波段频分器，主要应用于信道化接收机、侦查接收机及雷达等，进行分频处理。

背景技术：

传统的频分器已不适应未来技术发展的需求，主要原因是信道化接收机为了提高截获概率，抗干扰能力和灵敏度，同时也要提高信号的处理能力，因此必须拓宽信道化接收机测频范围、提高测频精度，增加信道数和滤波器的级数。这是满足以上技术发展要求的必然选择。但这样会引起接收机的信道插损、信道内波纹及信道的一致性等性能指标在一定程度上的变差。

发明内容：

为了拓宽信道化接收机测频范围、提高测频精度，本发明的目的在于提供一种C波段频分器，它可以解决由于增加信道数和滤波器的级数而引起接收机的信道插损、信道内波纹及信道的一致性等性能指标在一定程度上变差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种C波段频分器，包括频分器芯片、频分器盒体、一个输入SMA接头和三个输出SMA接头，所述频分器芯片置于频分器盒体内，其输入、输出接口分别与输入SMA接头和输出SMA接头相连。所述频分器芯片为高温超导频分器芯片，采用氧化镁(MgO)作为基片，在基片两面溅射高温超导钇钡铜氧(YBCO)薄膜，在高温超导薄膜上原位溅射金膜；其中一面的高温超导薄膜和金膜全部保留，作为接地面；另一面的输入、输出电极部分为金膜，其余部分为高温超导YBCO薄膜制成的高温超导微带传输线、T型接头和滤波器；高温超导微带传输线和两个T型接头与三个信道的高温超导滤波器相连接构成分支线结构形式的高温超导频分器芯片电路。

所述高温超导钇钡铜氧(YBCO)薄膜为4500-5500埃，所述金膜为450-550埃，频分器的特性阻抗为47-53Ω。

所述高温超导频分器芯片通过铟片焊接在所述频分器盒体的底座上。

所述频分器盒体采用钛板(棒)材料；所述输入、输出内导体为直径Φ0.2mm的不锈钢，绝缘体为四氟乙烯材料。

本发明的有益效果：采用分支线结构形式的高温超导频分器芯片电路，使得通带内插入损耗和波纹小，从而提高信道化接收机截获概率，抗干扰能力和灵敏度。

附图说明：

下面结合附图和实例对本发明进一步说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明高温超导频分器芯片电路结构示意图；

图3是本发明的三信道的插入损耗和驻波合成图；

图4是本发明信道1的插入损耗和驻波图；

图5是本发明信道2的插入损耗和驻波图；

图6是本发明信道3的插入损耗和驻波图。

图中：1、2、3为输出SMA接头，4为高温超导频分器芯片，5为频分器盒体，6为输入SMA接头，7-1、7-2、7-3为输出电极，7-4、为输入电极，8-1、8-2、8-3为高温超导微带传输线，9-1、9-2为T型接头，10-1、10-2、10-3为滤波器。

具体实施方式：

在图1中，输入SMA接头6和输出SMA接头1、2、3安装在频分器盒体5的侧壁上，用螺丝固定；频分器盒体5由盒体底座、侧壁和盒盖三部分组成，盒体底座与盒体侧壁、盒体侧壁与盒盖间用螺丝固定；高温超导频分器芯片4通过0.1mm厚的铟片焊接在盒体底座上，高温超导频分器芯片4的输入、输出分别与输入SMA接头6和输出SMA接头1、2、3相连。工作温度77K以下。

图2是高温超导频分器芯片电路图。高温超导频分器芯片采用MgO基片，在基片两面溅射5000埃高温超导钇钡铜氧(YBCO)薄膜，然后在高温超导薄膜上原位溅射上500埃的金膜。通过光刻、干法刻蚀、切割等工艺制作电路图形，在制备过程中，其中一面的高温超导薄膜和金膜全部保留，作为接地面，另一面的输入电极7-4、输出电极7-1、7-2、7-3部分为金膜，其余部分为高温超导YBCO薄膜制成的高温超导微带传输线8-1、8-2、8-3、T型接头9-1、9-2和滤波器10-1、10-2、10-3。高温超导微带传输线和两个T型接头与三个信道的高温超导滤波器相连接构成分支线结构形式的高温超导频分器芯片的电路。高温超导钇钡铜氧(YBCO)薄膜的厚度可在4500-5500埃范围内变化；金膜的厚度可在450-550埃范围内变化。

本发明实施的高温超导频分器芯片制备在Φ2英寸的MgO基片上，工作在77K温度以下，频分为三个信道，信道内插入损耗小于0.2dB，回波损耗好于15dB，信道带外50MHz抑制大于50dB。

由于高温超导体的低表面电阻率，从而解决微波频分器的集成问题，使频分器达到一体化，提高微波频分器的性能，减少信道插损和提高带外抑制，参见图3-6。