[发明专利]非对称功能可选错位平行耦合磁电可调微波滤波器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种兼具带阻和带通两种性能的小型化磁电可调微波滤波器，特别涉及了一种非对称功能可选错位平行耦合磁电可调微波滤波器及方法。

背景技术

利用低辐射损耗铁氧体的旋磁性可以实现外加磁场大范围调节铁氧体的铁磁共振频率，制备磁场可调的微波器件。但产生磁场需要线圈或者永久磁铁，将导致器件体积大、速度慢、调节精度低。由压电材料和低辐射损耗铁氧体复合而成的磁电层合材料制备可调微波器件，既保留了铁氧体器件在外磁场下具有调节范围大的特点，还能够通过在压电材料表面施加电场，由逆压电效应导致压电材料发生形变，形变通过层合结构捆绑效应传递到铁氧体层导致铁氧体的铁磁共振频率点漂移。因此，将磁电层合材料应用于微波器件，可以实现微波器件的磁场、电场双重调节，并且具有低功耗，低噪音，高品质因子等特点。这类器件既既可与传统磁可调微波器件一样通过外加磁场实现高品质因子和GHz范围的频带调节，也可以通过外加电场，实现MHz范围内高精度和快速的频带调节。由于磁电微波器件的磁场、电场可调谐特性，使其相关研究日益成为移动通信系统和国防平台下的有源相控阵雷达以及电子战系统等领域所关注的热点。但传统的磁电可调微波滤波器往往仅仅是双端口，并具有单一的带阻或者带通可调特性，当滤波器设计定型，滤波性能也固定了，利用率较小，功能性不灵活。

发明内容

本发明的目的是继承磁电可调微波器件工作频段可调谐的优点，同时克服现有磁电可调微波器件滤波性能单一等缺陷，提供一种非对称功能可选错位平行耦合磁电可调微波滤波器及方法。 

非对称功能可选错位平行耦合磁电可调微波滤波器，它包括一个压电相，二个铁磁相薄膜，二个GGG基底，二条金属微带线；

 GGG基底分别通过压电相与另外一个GGG基底相连， 

 所述的GGG基底的部分生长有铁磁相薄膜，部分印刷有金属微带线，所述的金属微带线与铁磁相薄膜相接触，

 所述的两个GGG基底平行交错相对布置，所述的二条金属微带线分别位于压电相的两侧；

 所述的压电相的上下两个表面分别镀有金属薄膜；

 所述的二条金属微带线具有四个端口，其中一侧的一个端口为输入端口，另外一侧的二个端口为输出端口。

 所述的压电相通过环氧树脂胶与生长在GGG基底上的铁磁相薄膜粘合；

    所述的铁磁相薄膜为生长在GGG基底上的钇铁石榴石YIG薄膜，压电相为锆钛酸铅PZT。

 所述的金属薄膜为银薄膜，通过所述的金属薄膜施加外部电压。

所述的微波滤波器的功能选择和磁电调节方法，向所述的非对称型磁电可调微波滤波器中的二个铁磁相薄膜会在外加偏置磁场的作用下产生铁磁共振现象，若用同一条微带线上的两个端口分别作为输入端和输出端，频段的能量会通过端口所在的金属微带线被铁磁相薄膜吸收，因而滤波器呈现带阻特性；若用不同微带线上的两个端口分别作为输入端和输出端，频段的能量则会通过输入端所在的金属微带线被所连接的一个铁磁相薄膜吸收，并通过压电相传递到另一个铁磁相薄膜，与输出端所在的金属微带线产生耦合输出此频段信号，因此滤波器呈现带通性能；当选定输入端口和输出端口后，滤波器性能固定，通过调节外加偏置磁场的强度，即可实现对此滤波性能所在的工作频段或者工作频点的粗略调节；通过压电相上下表面的金属薄膜施加外部电压，两个金属薄膜之间会因电容效应产生均匀的电场，会导致压电相产生形变，从而牵动铁磁相薄膜形变，故将对滤波器施加电场所产生的影响等效为对铁磁相薄膜施加了一个磁场，那么控制外加电场的强度即可实现对滤波器工作频段的精确调节，而且改变外加电压的正负方向，还可以实现滤波器工作频段的左右偏移。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：