基于SrTiO-,3-壓控電容器的帶通濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、在低溫下，SrTiO3(簡(jiǎn)寫為STO)薄膜具有強(qiáng)烈的非線性介電性質(zhì)，即：介電常數(shù)隨外加直流電場(chǎng)變化而變化；YBa2Cu3O7-x(簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)相似，晶格常數(shù)匹配以及化學(xué)性質(zhì)相容。因此，利用高質(zhì)量STO/YBCO外延薄膜研制的濾波器具有響應(yīng)速度快、微波損耗低、調(diào)諧范圍大、承載功率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的電調(diào)濾波器技術(shù)方案，也是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和開發(fā)重點(diǎn)。

2、 本論文采用脈沖激光沉積技術(shù)(PLD)分別在MgO和LAO基片上制備出了高質(zhì)量的STO/YBCO薄膜。XRD和AFM分析結(jié)果表明：STO薄膜結(jié)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(duì)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(duì)變化率為28％，介電損耗為0.007，能滿足壓控微波器件研制對(duì)材料性能的要求。 本論文還對(duì)多層介質(zhì)微帶線和多層介質(zhì)叉指電容器建立了相應(yīng)的物理模型，并進(jìn)行了電磁仿真，提取了叉指電容器的性能參數(shù)，設(shè)計(jì)并優(yōu)化了一個(gè)三階切比雪夫型梳狀線帶通濾波器。仿真結(jié)果表明：當(dāng)電容值從1.72pF變化為1.26pF時(shí)，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