[发明专利]竖向曲折的频率选择限制器

说明书

具有输入端口和输出端口的频率选择限制器(FSL)可以包括多个竖向堆叠的传输线结构。每个传输线结构可被电耦合到被设置在其正上方的传输线结构，并且多个竖向堆叠的传输线结构中的第一个具有对应于FSL输入端口的一端，并且多个竖向堆叠的传输线结构中的第二个具有对应于FSL输出端口的一端。多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个可以包括具有相反的第一表面和第二表面的磁性材料以及被布置在磁性材料的第一表面和第二表面中的至少一个上的一个或多个导体。

背景技术

如本领域所知，频率选择限制器(FSL)是一种非线性无源装置，其在通过低于预定阈值功率电平的信号时衰减高于该阈值功率电平的信号。FSL的一个特征是高功率限制的频率选择特性：频率接近有限信号的低功率信号基本上不受影响(即，FSL基本上并不衰减这种信号)。

FSL的典型实现方式包括使用布置在带线周围的两层介电材料的带线传输线结构，其中，该带线沿着FSL的长度具有固定的长度和固定的宽度。当使用单晶材料时，这种结构的制造相对简单，并提供足够的磁场以实现约0毫瓦分贝(dBm)的临界功率水平。降低该阈值功率电平的一种方法是以回波损耗降低为代价使用低阻抗带线。外部匹配结构可用于改善阻抗匹配，但这种技术降低了FSL的带宽并增加了其插入损耗。偏置永磁体可安装在FSL结构上或其附近以产生偏置场。该结构内的磁场强度确定了该限制器的工作带宽。

发明内容

根据本公开的一个方面，频率选择限制器(FSL)具有输入端口和输出端口。FSL可包括多个竖向堆叠的传输线结构，其中，多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个被电耦合到被布置在其正上方的传输线结构。传输线结构中的第一个可具有对应于FSL输入端口的一端，并且传输线结构中的第二个可具有对应于FSL输出端口的一端。多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个可包括具有相反的第一表面和第二表面的磁性材料以及被布置在磁性材料的第一表面和第二表面中的至少一个上的一个或多个导体。

在一些实施例中，FSL可包括被布置在多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个之间的基板。

在某些实施例中，FSL可包括沿多个竖向堆叠的传输线结构的第一长度布置的第一偏置磁体和沿多个竖向堆叠的传输线结构的第二长度布置的第二偏置磁体。在一些实施例中，第一偏置磁体和第二偏置磁体可被布置成，使得它们建立直流磁场，其方向基本上平行于RF磁场的方向。在特定实施例中，第一偏置磁体和第二偏置磁体可被布置成，使得它们建立直流磁场，其方向基本上垂直于RF磁场的方向。

在一些实施例中，每个主体传输线结构可比被布置在该主体传输线结构的正下方的传输线结构短。在特定实施例中，FSL可包括：输入连接器，其被耦合到多个竖向堆叠的传输线结构的最底部的传输线结构；以及输出连接器，其被耦合到多个竖向堆叠的传输线结构的最顶部的传输线结构。

在某些实施例中，FSL可包括：输入连接器，其被耦合到多个竖向堆叠的传输线结构的最顶部的传输线结构；以及输出连接器，其被耦合到多个竖向堆叠的传输线结构的最底部的传输线结构。

在一些实施例中，多个竖向堆叠的传输线结构中的任一个的磁性材料可包括铁氧体材料。该铁氧体材料可包括下列中的一种或多种：钇铁石榴石(YIG)、单晶(SC)YIG、多晶(PC)YIG、六角铁氧体或多种掺杂YIG材料以及钙钒石榴石(CVG)、锂铁氧体或镍锌铁氧体。在某些实施例中，多个竖向堆叠的传输线结构中的两个或多个可包括彼此不同的铁氧体材料。

在特定实施例中，FSL可包括被配置成容置多个竖向堆叠的传输线结构的固定装置。在一些实施例中，FSL可包括焊线，其被配置成将每个主体传输线结构电耦合到被布置在该主体传输线结构的正上方的传输线结构。

在某些实施例中，一个或多个导体被布置在磁性材料的第一表面上以形成共面波导(CPW)传输线。一个或多个导体中的第一个可对应于宽度从CPW传输线的第一端到CPW传输线的第二端减小的第一信号导体。