基于SrTiO-,3-壓控電容器的帶通濾波器優(yōu)化設計.pdf

1、在低溫下，SrTiO3(簡寫為STO)薄膜具有強烈的非線性介電性質，即：介電常數(shù)隨外加直流電場變化而變化；YBa2Cu3O7-x(簡寫為YBCO)具有極低的微波表面電阻，Rs(10GHz,77K)＜1mΩ，而且它們的晶體結構相似，晶格常數(shù)匹配以及化學性質相容。因此，利用高質量STO/YBCO外延薄膜研制的濾波器具有響應速度快、微波損耗低、調(diào)諧范圍大、承載功率高等優(yōu)點，是一種極具競爭力的電調(diào)濾波器技術方案，也是當前的研究熱點和開發(fā)重點。

2、 本論文采用脈沖激光沉積技術(PLD)分別在MgO和LAO基片上制備出了高質量的STO/YBCO薄膜。XRD和AFM分析結果表明：STO薄膜結晶良好，在XRD圖譜中只存在(001)面的衍射峰，為單一C軸取向，且薄膜表面平整、致密，表面均方根粗糙度(RMS)為3.82nm。在77K、10KHz和40V直流電壓下，Au/STO/YBCO平板電容器的電容量相對變化率為68％，介電損耗為0.005；Au/STO/MgO叉指電容器的電容量相

3、對變化率為28％，介電損耗為0.007，能滿足壓控微波器件研制對材料性能的要求。 本論文還對多層介質微帶線和多層介質叉指電容器建立了相應的物理模型，并進行了電磁仿真，提取了叉指電容器的性能參數(shù)，設計并優(yōu)化了一個三階切比雪夫型梳狀線帶通濾波器。仿真結果表明：當電容值從1.72pF變化為1.26pF時，濾波器的中心頻率從1.25GHz變化到1.43GHz，調(diào)諧率為13.5％；通帶內(nèi)插入損耗小于1dB，回波損耗低于13dB，通帶內(nèi)波紋