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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN1604385A
(43)申请公布日2005.04.06
(21)申请号CN200410067816.2
(22)申请日2004.11.04
(71)申请人上海交通大学
地址200240上海市闵行区东川路800号
(72)发明人黄慧芬毛军发
(74)专利代理机构上海交达专利事务所
代理人毛翠莹
(51)Int.CI
H01P7/00
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
频率可调高温超导微波谐振器
(57)摘要
本发明涉及一种频率可调高温超导
微波谐振器,利用约瑟夫森结的等效非线
性电感随电流变化的特性而设计,其结构
是将一个圆环谐振器与两个对角线分布的
低电感调节开环直接耦合,两个调节开环
上分别有一个约瑟夫森结,并分别与一个
电流源相连,构成两个调节电路。通过改
变开环的电流,可以改变约瑟夫森结的等
效电感,进而通过开环与谐振器之间的耦
合改变圆环谐振器的等效电感,最后达到
调节谐振频率的目的。本发明结构简单,
容易实现,具有高Q值,所需控制能量
低,快速,稳定,射频损耗低等优点。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1、一种频率可调高温超导微波谐振器,其特征在于由一个圆环谐振器(1)和两个对
角线分布的低电感调节开环(2)直接耦合构成,两个调节开环(2)上分别有一个约瑟
夫森结(3),两个调节开环(2)分别与一个电流源(6)相连,构成两个调节电路,调节
开环(2)的电感与约瑟夫森结(3)的等效电感在相同数量级,通过改变调节开环(2)的
电流改变约瑟夫森结(3)的等效电感,进而通过调节开环(2)与圆环谐振器(1)之间的
耦合改变圆环谐振器(1)的等效电感来调节谐振频率。
2、根据权利要求1的频率可调高温超导微波谐振器,其特征在于所述谐振频率调
节范围为:
maths
mathDelta;f/mif/mi=/mo1/mnL/mi~/moT/m
i2/mn-/mo1/mnL/mi~/moT/mi1/mn
其中
maths
mathL/mi~/moT/mi2/mn=/mo(/mo1/mn-
/mok/mi2/mnL/miL/miJ/mi+/moL/mi)/
mo2/mn
maths
mathL/mi~/moT/mi1/mn=/mo(/mo1/mn-
/mok/mi2/mnL/miL/miJ/mi0/mn+/moL/
mi)/mo2/mn
k为圆环谐振器(1)与调节开环(2)之间的耦合系数,LsubJ/sub为加开环电流后
的约瑟夫森结(3)的等效电感,L为调节开环(2)的电感,CsubT/sub为圆环谐振
器(1)的等效集总电容,LsubJ0/sub为没有开环电流时的约瑟夫森结(3)的等效
电感。
说明书
技术领域
本发明涉及一种频率可调高温超导微波谐振器,是一种使用约瑟夫森结等效非线性
电感随外加电流变化而实现频率调节的微波无源器件,属于电子技术领域。
背景技术
可调微波无源器件(如谐振器)在微波技术领域具有重要的应用价值,因为:(1)商业
及军事射频应用的灵活性要求微波无源器件具有高速、高Q值、宽范围的可调性;
(2)可调特性能够弥补设计的误差;(3)可以解决由于温度的变化,导致结构参数的
变化,致使器件频率漂移的问题。
薄膜高温超导体的一个首要应用就是无源器件,原因之一是无源器件相对来说比较
简单。利用高温超导膜沉积在合适的衬底上,微波无源器件可以很容易地加工制作。
另一原因是微波无源器件能够充分利用高温超导材料的优良性能,如低表面电阻
RsubS/sub可导致无源器件的低插入损耗或高Q值。在微波频率下,高温超导
谐振器的Q值比常规导体谐振器高出数十倍至数百倍。
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