[发明专利]一种宽阻带YIG可调谐带阻滤波器

说明书

一种宽阻带YIG可调谐带阻滤波器，设于空气腔内，所述滤波器包括介质基板以及设于介质基板上的微带电路；微带电路包括输入微带线、输出微带线以及连接在输入微带线、输出微带线之间的细窄微带线；细窄微带线两侧交错连接有多个细分支微带线，细分支微带线外端连接有扇形微带线；细窄微带线上贴合设置有多个YIG单元，YIG单元包括GGG基板以及形成于GGG基板底面的YIG薄膜，YIG薄膜贴合细窄微带线设置。结构紧凑、平面化易于集成、谐振器易于制作、不需要调节晶向、整体装配难度低，调谐范围覆盖C波段和X波段和Ku波段，且具有3dB带宽宽的特点，滤波器的3dB带宽≤180MHz，最大阻带深度≤‑60dB，能够与现代通信器件设计要求更好地吻合。

技术领域

本申请涉及微波磁学器件技术领域，尤其涉及一种宽阻带YIG可调谐带阻滤波器。

背景技术

基于铁氧体材料设计的滤波器是磁学微波领域里非常重要的一类电子器件。现有的铁氧体材料种类多样，从理论上来说，只要利用铁磁共振原理就可以设计出微波谐振器，但除单晶铁氧体之外，其余铁氧体材料都有着损耗太大的缺点，这导致设计出来的微波谐振器的Q值太低，不适用于工程应用。基于单晶铁氧体材料，尤其是单晶钇铁石榴材料（YIG单晶材料）的可调谐带阻滤波器在微波领域里扮演者非常重要的角色。现如今，国际通讯、安全、军事竞争激烈，各个领域对于接收机或者发射机提出了更严峻的要求，随着微波频段的电磁环境变得越来越复杂，通常需要对某些不需要的信号或者外来的干扰信号进行抑制，这就是带阻滤波被广泛应用的地方。但是由于想要抑制的阻带范围不可预料或者不可固定，所以常常需要组建起体积庞大的滤波器组，这是接收机和发射机小型化发展道路上的一大路障。YIG带阻滤波器和传统带阻滤波器相比，其优点就得到了显现，其具有体积小、可多倍频程调谐，Q值高、线性度高、稳定性好等优点，尤其是在可多倍频程调谐这一方面，在控制外加偏置磁场的情况下，能够极速连接并抑制灵活多变的干扰信号，同时代替体积庞大的滤波器组，实现发射机接收机小型化。

常见的基于YIG材料设计的可调谐带阻滤波器基本以YIG小球做为谐振器，如德国Teledyne公司公开了一种基于YIG小球设计的可调谐带阻滤波器，利用一条微小的圆柱形带状线缠绕多个YIG小球，通过控制外加偏置磁场的大小来激励谐振器形成陷波，达到抑制信号的目的。然而这类利用YIG小球技术设计的可调谐带阻滤波器具有一些不可忽视的缺点，以现如今的工艺和技术，尚不能很好的克服，如结构设计复杂，复杂之处在于小球的固定需要支撑杆进行支撑，同时还需要进行晶向调节，且调节到准确的晶向这一过程也十分繁琐困难，其次在YIG小球加工方面，不易制作，难点在于小球近圆的程度要求高，不易制作，成品率低。除此之外，复杂的设计结构常常伴随着大的体积，不易于集成，这也意味着磁化区域变大，最终导致功耗变大。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本申请提供一种宽阻带YIG可调谐带阻滤波器，结构紧凑、平面化易于集成、谐振器易于制作、不需要调节晶向、整体装配难度低，调谐范围覆盖C波段、X波段和Ku波段，且具有3dB带宽宽的特点，滤波器的3dB带宽≤180MHz，最大阻带深度≤-60dB，能够与现代通信器件设计要求更好地吻合。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术：

一种宽阻带YIG可调谐带阻滤波器，设于空气腔内，所述滤波器包括介质基板以及设于介质基板上的微带电路；

微带电路包括输入微带线、输出微带线以及连接在输入微带线、输出微带线之间的细窄微带线；

细窄微带线两侧交错连接有多个细分支微带线，细分支微带线外端连接有扇形微带线；

细窄微带线上贴合设置有多个YIG单元，YIG单元包括GGG基板以及形成于GGG基板底面的YIG薄膜，YIG薄膜贴合细窄微带线设置。

进一步，YIG单元的数量与细分支微带线数量一致。YIG单元（4）设置在细分支微带线与细窄微带线的连接处。

进一步，细分支微带线与细窄微带线具有相同的线宽。