[实用新型]一种磁电可调双通带滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小型可调微波器件，特别涉及一种磁电双可调的双通带滤波器。

背景技术

近年来随着通信技术的快速发展其工作频段也随之变得拥挤，如何灵活地运用所需的频段是一个有待解决的重要问题，例如国际电信联盟（ITU）所批准的3G标准中商用的频段中便要求在传输TD-SCDMA的A与B频段信号，并隔离WCDMA和CDMA2000的两个上行信号。工作频率可调滤波器作为一种新型的微波滤波器，逐渐成为了一个新的研究热点，其主要应用于通信系统的微波接收机及大型的军用电子对抗系统中，是接收系统的关键部件之一。最新的研究发现，磁电层合材料，即层状（薄膜）复合材料，是通过环氧树脂将铁磁体与压电体粘合到一起得以实现。在磁电层合材料中，由于铁磁体的磁致伸缩效应、铁磁共振效应和压电体的逆压电效应，能量通过磁电效应和逆磁电效应可以在磁场和电场之间自由转换。

将上述磁电层合材料与普通的微带器件相结合，可以实现一种新型磁电双可调微波器件，同时满足了微波器件的小型化和多功能化。这类微波器件的工作原理从本质上来说，是通过外加磁场改变铁磁介质的磁导率，或者是通过外加电场导致压电层变形，变形传递到铁氧体层导致其磁导率的变化来实现铁磁共振频率点发生偏移。与一般的可调微波器件相比，这种基于磁电层合材料的新型磁电双可调微波器件如滤波器，移相器，环形器等具有调节速度快，能耗低，工作频率调节精确，与集成化工艺相符等优点。

目前实验中所使用的磁电复合材料大多选择铁氧体/铁电体复合材料，比如YIG/PZT、YIG/PMN-PT 等，研究证明，其铁磁相与压电相之间的弹性耦合均能产生巨大的磁电效应。基于上述磁电层合材料的磁电双可调微波器件，在工作频率磁可调的基础上增加了电可调的性能，相比于磁调，电场调节更加高效、精确、耗能也更少。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种磁电双可调的双通带滤波器。

一种磁电双可调的双通带滤波器，包括氧化铝基底，微带线, 电磁铁，铁磁相，压电相；氧化铝基底的下表面接地，氧化铝基底的上表面通过薄膜工艺作出金属微带线，该微带线输入和输出端口满足50欧姆阻抗匹配；在压电相的上下两个表面上分别镀有一层金属薄膜, 即第一层金属薄膜、第二层金属薄膜，磁电层合材料由上至下分别是第一层金属薄膜，压电相，第二层金属薄膜，铁磁相，铁磁相和第二层金属薄膜通过环氧树脂粘合；同时将滤波器放置于一对电磁铁中间。

所述的第一层金属薄膜、第二层金属薄膜为金薄膜或银薄膜。

所述的铁磁相为钇铁石榴石YIG，压电相为锆钛酸铅PZT。

通过所述的第一层金属薄膜、第二层金属薄膜施加外部电场。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

首先，磁电层合材料具有高介电常数和高磁导率的优点，可以实现滤波器的小型化。再者，通过调节电磁铁上的电流以及南北极之间的距离可以对磁电层合材料施加不同大小的均匀偏置磁场，实现滤波器工作频率的粗调。通过在压电相上下两个表面的金属薄膜施加外部电场实现工作频率在几十兆赫兹内的精确调节。通过改变电场的正负方向，即可实现铁磁共振峰的左右偏移；并且，对于不同的压电材料和铁磁材料组合，铁磁共振峰偏移的方向和偏移量也会存在差异。磁场调节和电场调节之间工作独立，不会相互干扰。本实用新型克服了传统微波器件工作频段不可调或可调工作频带单一，无法在小频段范围内精确调节等缺点。除此之外，由于基于磁电层合材料的磁电双可调特性，该滤波器还克服了传统磁可调微波器件工作时损耗大，响应时间长等缺点。随着复合磁电层合材料的不断发展及对其研究的不断深入，此种新型功能材料的磁电双可调微波器件在未来几年内具有巨大的商用价值和发展前景。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是磁电微波双通带滤波器的俯视图。

图2是磁电层合材料的结构示意图。

图3是金属微带的尺寸示意图。

图4是当外加磁场H为600 Oe时本实用新型的插入损耗曲线示意图。

图5是本实用新型在3 -3.6GHz频段内的铁磁共振吸收峰的磁可调性偏移示意图。

图6是是本实用新型的吸收峰偏移量随外加电场变化的示意图。

图中，1、氧化铝基底，2、金属微带线，3、电磁铁，4、磁电层合材料，5、第一层金属薄膜，6、压电相，7、第二层金属薄膜，8、铁磁相。

具体实施方式