一种可调带通滤波器的制作方法

1.本发明属于射频微波技术领域，具体涉及一种中心频率可调带通滤波器。


背景技术：

2.钇铁石榴石（yig）磁调滤波器，简称ytf，是一种中心频率可调谐的滤波器。近年来，由于在电子对抗以及测试设备具有小型化的需求，而yig磁调滤波器可以作为预选器替代接收机当中的开关滤波器组，通过调节磁场大小，改变滤波器的中心频率，抑制干扰信号，通过有用信号，从而实现整个电子系统的小体积特点。yig磁调滤波器除了具备几个倍频程的宽频带内实现快速调谐的优点外，还具有调谐线性度高，带外抑制高等优点。无论是在民用还是军用领域，都具有较大的应用前景。
3.yig磁调滤波器主要利用钇铁石榴石材料的铁磁共振特性而制成。传统的ytf，采用yig小球作为谐振子，利用环耦合结构，通过多个yig小球级联实现。但为实现性能良好的滤波器，yig小球需要经过复杂抛光工艺，才能得到尺寸精确，偏心率极低和具有光学精度的小球；同时还需要对多个yig小球进行调节定向，全部达到易轴平行，实现同步调谐，这就需要复杂的调谐装置，对小球进行微调。因此，以yig小球为谐振子的滤波不易实现产品的批量化生产。


技术实现要素：

4.针对上述相关现有技术不足，本发明提供一种可调带通滤波器，通过谐振腔结构设计，并利用yig薄膜和ggg基片形成的yig基片，实现一定频段范围中心频率可调，同时具有结构简单和易装配的特点。
5.为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：一种可调带通滤波器，包括滤波器主体：滤波器主体包括谐振腔、设于谐振腔内的上基板和下基板、设于谐振腔一端的射频输入端和另一端的射频输出端；上基板与下基板上下相对且间隔设置，相对的一面均设有微带线，射频输入端连接下基板的微带线，射频输出端连接上基板的微带线；上基板与下基板上均设有yig基片，yig基片连接微带线，yig基片包括连接微带线的ggg基片以及设于ggg基片顶面的yig薄膜，上下两个yig基片的yig薄膜表面之间具有预定间距。
6.进一步，滤波器主体处于外置磁场中。外置磁场的两个磁极分别位于滤波器主体的两侧，磁场方向与微带线垂直，与yig薄膜平行。
7.进一步，谐振腔内设有一对水平间隔设置的金属隔条，金属隔条在谐振腔内的的高度位置设在上下两个yig基片之间，在水平方向上，yig基片位于金属隔条之间区域。
8.本发明的有益效果在于：1、利用了钇铁石榴石（yig）薄膜基片替代钇铁石榴石（yig）小球作为滤波器的谐
振子，由于钇铁石榴石（yig）薄膜只具有单一晶向，所以在组装时不需要重新调节晶向，省去了复杂的腔体结构，同时提高了组装效率；2、钇铁石榴石（yig）小球制备过程中需要进行精密抛光以及尺寸的控制，而钇铁石榴石（yig）薄膜制备工艺相对简单，提升了生产速率；3、钇铁石榴石（yig）小球一般需要利用环耦合的方式来实现滤波器，由于耦合环结构要求复杂，尺寸小但要求精确，所以机加装配难度都很高，但本发明提出的结构是利用基板上的微带线激励钇铁石榴石（yig）薄膜基片，装配简单，更容易实现；4、随着外置磁场大小的变化，yig薄膜材料铁磁共振频率发生变化，从而实现了滤波器的可调谐特性。同时，通过调整两个yig基片之间的间距，可以调整滤波器的工作带宽，距离越近，工作带宽越宽，距离越远，工作带宽越窄。另外，谐振腔内的金属隔条可以起到隔离输入输出端口之间信号串扰的问题，提高了滤波器整体的隔离度。
附图说明
9.图1示出了本技术实施例的滤波器主体内部结构及处于外置磁场的示意图。
10.图2示出了本技术实施例的滤波器主体内部结构立体图。
11.图3示出了本技术实施例的下基板及yig基片结构图立体图。
具体实施方式
12.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
13.本技术实施例提供一种可调带通滤波器，如图1~图3所示，包括滤波器主体1，滤波器主体1处于外置磁场2中。
14.滤波器主体1包括谐振腔11、设于谐振腔11内的上基板142和下基板141、设于谐振腔11一端的射频输入端12和另一端的射频输出端13；上基板142与下基板141上下相对且间隔设置，相对的一面均光刻有微带线15。具体的，上基板142和下基板141大小相同，位于上基板142和下基板141上的两根微带线15长度和宽度也相同，上基板142与下基板141相互平行，并以谐振腔11中心为原点中心对称。射频输入端12连接下基板141的微带线15，射频输出端13连接上基板142的微带线15。具体的，射频输入端12和射频输出端13采用射频绝缘子，通过焊接与对应的微带线15连接。位于谐振腔11下方的下基板141的微带线15用来通过输入射频信号，位于谐振腔11上方的上基板142的微带线15用来输出射频信号。
15.上基板142与下基板141上均设有yig（即钇铁石榴石）基片16，yig基片16连接微带线15。yig基片16分别距离上基板142与下基板141的边缘预定距离，比如在距离边缘0.5mm处，上下yig基片16对称设置。微带线15长度方向与上基板142与下基板141长度方向一致，微带线15位于上基板142与下基板141相对的一面的中部。具体的，yig基片16通过导电胶设于上基板142与下基板141的表面并与微带线15连接。yig基片16包括连接微带线15的ggg（即钆镓石榴石）基片160以及设于ggg基片160顶面的yig薄膜161，上下两个yig基片16的yig薄膜161表面之间具有预定间距。
16.外置磁场2的两个磁极分别位于滤波器主体1的两侧，磁场方向与微带线15垂直，
与yig薄膜161平行。
17.谐振腔11内设有一对水平间隔设置的金属隔条17，金属隔条17在谐振腔11内的的高度位置设在上下两个yig基片16之间，在水平方向上，yig基片16位于金属隔条17之间区域。在俯视或仰视投影视角，金属隔条17的投影位于yig基片16的投影两端处。
18.谐振腔11采用金属材料铣削加工形成，比如金属铝材料。谐振腔11的腔体包括中间腔、与中间腔下部连通并往射频输入端12所在一端延伸预定距离的下腔、以及与中间腔上部连通并往射频输出端13所在一端延伸预定距离的上腔，上基板142位于上腔以及中间腔上部，下基板141位于下腔以及中间腔下部，yig基片16和金属隔条17均位于中间腔内，金属隔条17位于中间腔的两端壁上。
19.在外置磁场2的作用下，当输入射频信号频率与钇铁石榴石（yig）薄膜材料的铁磁共振频率相等时，射频输入端12的微带线15将射频信号耦合到与下基板141相连的yig基片16上，再通过两个yig基片16之间的耦合将射频信号耦合到射频输出端13的微带线15，最终实现信号的输出。随着外置磁场大小的变化，yig薄膜材料铁磁共振频率发生变化，从而实现了滤波器的可调谐特性。同时，通过调整两个yig基片16之间的间距，可以调整滤波器的工作带宽，距离越近，工作带宽越宽，距离越远，工作带宽越窄。另外，谐振腔11内的金属隔条17可以起到隔离输入输出端口之间信号串扰的问题，提高了滤波器整体的隔离度。
20.外置磁场2的两个磁极设置于滤波器主体1两侧，磁场方向与微带线15垂直，与yig薄膜161平行。磁场大小范围设置为2800oe到4500oe，本技术实施例的滤波器可实现从9.5ghz~14.5ghz频段内可调谐，3db工作带宽为20mhz左右。
21.实施本发明实施例，利用微带线路耦合结构替代传统复杂的耦合环结构，实现了带通滤波器在一定宽频带范围内可调，不仅使得滤波器在组装调测过程中效率更高，也简化了加工工艺，降低了加工成本，更有利于实现对钇铁石榴石（yig）调谐滤波器的批量化生产。
22.以上仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。