專利名稱：一種可調(diào)諧濾波器諧振器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻或微波工程技術(shù)濾波器領(lǐng)域，尤指一種適用于高頻窄帶高可調(diào)性濾波器的要求的可調(diào)諧濾波器諧振器。
背景技術(shù)：
可調(diào)諧濾波器可用于個(gè)人通信系統(tǒng)，跳頻接收機(jī)，衛(wèi)星通信，雷達(dá)系統(tǒng)等，在微波 系統(tǒng)中起著越來越重要的作用。目前，電調(diào)諧濾波器因其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)諧速度快，調(diào)諧范圍 大等優(yōu)點(diǎn)是目前比較常見的可調(diào)諧濾波器。通常，電調(diào)諧濾波器諧振器主要的結(jié)構(gòu)是由兩段微帶線構(gòu)成，其中微帶線的一端 連接有可變電容用于調(diào)諧濾波器頻率，另一端則與固定電容或與另一可變電容相連，作為 可變電容直流偏壓的隔離電容。由于電容材料本身具有一定的微波損耗，以及電極連接處 的接觸電阻，實(shí)際電容可以等效成理想電容和理想電阻串聯(lián)的簡化模型。另外，電容的串聯(lián) 電阻隨著頻率的增加而增大，因此在高頻下，由于電容串聯(lián)電阻的影響，濾波器諧振器很難 達(dá)到較高的品質(zhì)因子，以至于無法制作窄帶可調(diào)諧濾波器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種可調(diào)諧濾波器諧振器及其制作方法，用于解決現(xiàn)有 技術(shù)中可調(diào)諧濾波器諧振器無法適用高頻窄帶高可調(diào)性濾波器的要求的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種可調(diào)諧濾波器諧振器，其特征在于，包括兩 段微帶線，所述兩段微帶線的一端分別與一可變電容的兩端相連接，所述兩段微帶線的另 一端相對，成手指狀交叉，形成一插指電容。所述的可調(diào)諧濾波器諧振器，其中，所述插指電容的線寬和縫寬在幾微米至幾百 微米之間。所述的可調(diào)諧濾波器諧振器，其中，所述插指電容的插指數(shù)量可為幾個(gè)至幾十個(gè) 之間。所述的可調(diào)諧濾波器諧振器，其中，所述可變電容以焊接方式連接到所述兩段微 帶線的一端。所述的可調(diào)諧濾波器諧振器，其中，所述可變電容可為半導(dǎo)體變?nèi)荻O管、鐵電可 變電容或MEMS可變電容。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法，其特 征在于，包括步驟一，由兩段微帶線的一端相對成手指狀交叉形成一插指電容；步驟二，將一可變電容的兩端連接到所述兩段微帶線的另一端上。所述的可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法，其中，所述步驟一中，進(jìn)一步包括通過圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)在微波電路板或高溫超導(dǎo)材料上制作出所述兩段微帶線、所述 插指電容。
所述的可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法，其中，所述插指電容的線寬和縫寬在幾 微米至幾百微米之間，插指數(shù)量可為幾個(gè)至幾十個(gè)之間。所述的可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法，其中，所述步驟二中，進(jìn)一步包括以焊接方式將所述可變電容的兩端連接到所述兩段微帶線的另一端。所述的可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法，其中，所述可變電容可為半導(dǎo)體變?nèi)荻?極管、鐵電可變電容或MEMS可變電容。與傳統(tǒng)的可調(diào)諧濾波器諧振器相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器諧振器用插指電容代替了通常的固定電容或可變電容，從 而減小了因固定電容或可變電容的串聯(lián)電阻對諧振器品質(zhì)因子造成的影響，從而可以制作 出高Q(品質(zhì)因數(shù))值的可調(diào)諧濾波器，尤其適用于高頻下的情形。另外，電容使用量的減 少/降低也減少了加工難度。


圖1 (a)、圖1 (b)、圖1 (c)是幾種常見的可調(diào)諧濾波器諧振器；圖2是本發(fā)明的一端為插指電容的可調(diào)諧濾波器諧振器；圖3是本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法流程圖。其中，附圖標(biāo)記01 微帶線02 可變電容03 固定電容04 插指電容
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。如圖1 (a)、圖1 (b)、圖1 (c)所示，是幾種常見的可調(diào)諧濾波器諧振器。在圖1(a)中，兩段微帶線01的一端分別與可變電容02相連接，另一端分別與固 定電容03相連接。在圖1 (b)中，兩段微帶線01的兩端分別都與可變電容02相連接。在圖1(c)中，兩段微帶線01的一端分別與可變電容02相連接，再接地，另一端分別與固定電容03相連接，再接地。如圖2所示，是本發(fā)明的一端為插指電容的可調(diào)諧濾波器諧振器。該可調(diào)諧濾波 器諧振器200主要特征是其結(jié)構(gòu)由兩段微帶線構(gòu)成，兩段微帶線的一端分別與一個(gè)可變電 容02的兩端相連，兩段微帶線的另一端相對，成手指狀交叉，形成插指電容04。在圖2中，該可調(diào)諧濾波器諧振器200可以用常規(guī)微波電路板制作，也可以用(低 損耗的)高溫超導(dǎo)材料制成。通過圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)在微波電路板或高溫超導(dǎo)材料上制作出 微帶線01以及插指電容04。根據(jù)圖形轉(zhuǎn)移的精度，插指電容04的線寬和縫寬可以由幾微 米到幾百微米變化，插指的數(shù)量也可以由幾個(gè)到幾十個(gè)，對應(yīng)的插指電容04的大小可以由 0. 01皮法到十幾個(gè)皮法。在微帶線01的另一端通過焊接等方式將可變電容02的兩端連接 到微帶線01上，可變電容02的大小應(yīng)該與插指電容04的大小能相比較，這樣可以有比較大的調(diào)諧范圍。該可調(diào)諧濾波器諧振器200可以適應(yīng)于幾百兆赫茲到十幾吉赫茲微波可調(diào) 諧濾波器的設(shè)計(jì)與制作。與微帶線01相連的可變電容02可以是半導(dǎo)體變?nèi)荻O管，也可以是鐵電可變電容、MEMS (Micro-electro Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng))可變電容等。如圖3所示，是本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法流程圖。結(jié)合圖2，該流 程包括步驟301，由兩段微帶線01的一端相對成手指狀交叉形成插指電容04。步驟302，將可變電容02的兩端連接到兩段微帶線01的另一端上。在步驟301中，通過圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)在微波電路板或高溫超導(dǎo)材料上制作出微帶線 01以及插指電容04。根據(jù)圖形轉(zhuǎn)移的精度，插指電容04的線寬和縫寬可以由幾微米到幾 百微米變化，插指的數(shù)量也可以由幾個(gè)到幾十個(gè)，對應(yīng)的插指電容04的大小可以由0. 01皮 法到十幾個(gè)皮法。在步驟302中，通過焊接等方式將可變電容02的兩端分別連接到兩段微帶線01 上，可變電容02的大小應(yīng)該與插指電容04的大小能相比較，這樣可以有比較大的調(diào)諧范圍。與微帶線01相連的可變電容02可以是半導(dǎo)體變?nèi)荻O管，也可以是鐵電可變電 容、MEMS (Micro-electro Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng))可變電容等。通過上述方法制作出的可調(diào)諧濾波器諧振器200可以適應(yīng)于幾百兆赫茲到十幾 吉赫茲微波可調(diào)諧濾波器的設(shè)計(jì)與制作。本發(fā)明提出了一種新的可調(diào)諧濾波器諧振器，應(yīng)用于射頻或微波工程技術(shù)濾波器 領(lǐng)域，尤其適用于高頻下的可調(diào)諧濾波器的設(shè)計(jì)與制作。它減少了固定電容或可變電容的 使用，從而減少了電容串聯(lián)電阻的影響，有利于制作高頻窄帶可調(diào)諧濾波器。另外，電容使 用量的減少/降低也減少了加工難度。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種可調(diào)諧濾波器諧振器，其特征在于，包括兩段微帶線，所述兩段微帶線的一端分別與一可變電容的兩端相連接，所述兩段微帶線的另一端相對，成手指狀交叉，形成一插指電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧濾波器諧振器，其特征在于，所述插指電容的線寬和 縫寬在幾微米至幾百微米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧濾波器諧振器，其特征在于，所述插指電容的插指數(shù) 量可為幾個(gè)至幾十個(gè)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的可調(diào)諧濾波器諧振器，其特征在于，所述可變電容以焊 接方式連接到所述兩段微帶線的一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的可調(diào)諧濾波器諧振器，其特征在于，所述可變電容可為 半導(dǎo)體變?nèi)荻O管、鐵電可變電容或MEMS可變電容。
6.一種可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法，其特征在于，包括步驟一，由兩段微帶線的一端相對成手指狀交叉形成一插指電容；步驟二，將一可變電容的兩端連接到所述兩段微帶線的另一端上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法，其特征在于，所述步驟一 中，進(jìn)一步包括通過圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)在微波電路板或高溫超導(dǎo)材料上制作出所述兩段微帶線、所述插指 電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法，其特征在于，所述插指電 容的線寬和縫寬在幾微米至幾百微米之間，插指數(shù)量可為幾個(gè)至幾十個(gè)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法，其特征在于，所述步 驟二中，進(jìn)一步包括以焊接方式將所述可變電容的兩端連接到所述兩段微帶線的另一端。
10.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的可調(diào)諧濾波器諧振器的制作方法，其特征在于，所述 可變電容可為半導(dǎo)體變?nèi)荻O管、鐵電可變電容或MEMS可變電容。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)于一種可調(diào)諧濾波器諧振器及其制作方法，其中該可調(diào)諧濾波器諧振器包括兩段微帶線，所述兩段微帶線的一端分別與一可變電容的兩端相連接，所述兩段微帶線的另一端相對，成手指狀交叉，形成一插指電容。本發(fā)明的可調(diào)諧濾波器諧振器減少了固定電容或可變電容的使用，從而減少了電容串聯(lián)電阻的影響，有利于制作高頻窄帶可調(diào)諧濾波器。另外，電容使用量的降低也減少了加工難度。
文檔編號H01P1/20GK101841077SQ20101016803
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者何曉鋒, 何豫生, 吳云, 周曙煜, 孟繼寶, 崔彬, 張強(qiáng), 張雪強(qiáng), 李國強(qiáng), 李娜, 李春光, 李超, 王佳, 王旭, 邊勇波, 郭進(jìn), 黎紅 申請人:中國科學(xué)院物理研究所