CN114097137B - 竖向曲折的频率选择限制器 - Google Patents

竖向曲折的频率选择限制器 Download PDF

Info

Publication number
CN114097137B
CN114097137B CN202080049168.5A CN202080049168A CN114097137B CN 114097137 B CN114097137 B CN 114097137B CN 202080049168 A CN202080049168 A CN 202080049168A CN 114097137 B CN114097137 B CN 114097137B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission line
frequency selective
vertically stacked
selective limiter
line structures
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080049168.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114097137A (zh
Inventor
M·A·莫顿
J·C·索里克
G·索尔纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
Publication of CN114097137A publication Critical patent/CN114097137A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114097137B publication Critical patent/CN114097137B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/22—Attenuating devices
    • H01P1/23—Attenuating devices using ferromagnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/10—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/342—Oxides
    • H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0273—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/215—Frequency-selective devices, e.g. filters using ferromagnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/215—Frequency-selective devices, e.g. filters using ferromagnetic material
    • H01P1/218—Frequency-selective devices, e.g. filters using ferromagnetic material the ferromagnetic material acting as a frequency selective coupling element, e.g. YIG-filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/003—Coplanar lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/026—Coplanar striplines [CPS]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/02—Coupling devices of the waveguide type with invariable factor of coupling
    • H01P5/022—Transitions between lines of the same kind and shape, but with different dimensions
    • H01P5/028—Transitions between lines of the same kind and shape, but with different dimensions between strip lines
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G11/00—Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general
    • H03G11/006—Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general in circuits having distributed constants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Waveguides (AREA)

Abstract

具有输入端口和输出端口的频率选择限制器(FSL)可以包括多个竖向堆叠的传输线结构。每个传输线结构可被电耦合到被设置在其正上方的传输线结构，并且多个竖向堆叠的传输线结构中的第一个具有对应于FSL输入端口的一端，并且多个竖向堆叠的传输线结构中的第二个具有对应于FSL输出端口的一端。多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个可以包括具有相反的第一表面和第二表面的磁性材料以及被布置在磁性材料的第一表面和第二表面中的至少一个上的一个或多个导体。

Description

竖向曲折的频率选择限制器
背景技术
如本领域所知，频率选择限制器(FSL)是一种非线性无源装置，其在通过低于预定阈值功率电平的信号时衰减高于该阈值功率电平的信号。FSL的一个特征是高功率限制的频率选择特性：频率接近有限信号的低功率信号基本上不受影响(即，FSL基本上并不衰减这种信号)。
FSL的典型实现方式包括使用布置在带线周围的两层介电材料的带线传输线结构，其中，该带线沿着FSL的长度具有固定的长度和固定的宽度。当使用单晶材料时，这种结构的制造相对简单，并提供足够的磁场以实现约0毫瓦分贝(dBm)的临界功率水平。降低该阈值功率电平的一种方法是以回波损耗降低为代价使用低阻抗带线。外部匹配结构可用于改善阻抗匹配，但这种技术降低了FSL的带宽并增加了其插入损耗。偏置永磁体可安装在FSL结构上或其附近以产生偏置场。该结构内的磁场强度确定了该限制器的工作带宽。
发明内容
根据本公开的一个方面，频率选择限制器(FSL)具有输入端口和输出端口。FSL可包括多个竖向堆叠的传输线结构，其中，多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个被电耦合到被布置在其正上方的传输线结构。传输线结构中的第一个可具有对应于FSL输入端口的一端，并且传输线结构中的第二个可具有对应于FSL输出端口的一端。多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个可包括具有相反的第一表面和第二表面的磁性材料以及被布置在磁性材料的第一表面和第二表面中的至少一个上的一个或多个导体。
在一些实施例中，FSL可包括被布置在多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个之间的基板。
在某些实施例中，FSL可包括沿多个竖向堆叠的传输线结构的第一长度布置的第一偏置磁体和沿多个竖向堆叠的传输线结构的第二长度布置的第二偏置磁体。在一些实施例中，第一偏置磁体和第二偏置磁体可被布置成，使得它们建立直流磁场，其方向基本上平行于RF磁场的方向。在特定实施例中，第一偏置磁体和第二偏置磁体可被布置成，使得它们建立直流磁场，其方向基本上垂直于RF磁场的方向。
在一些实施例中，每个主体传输线结构可比被布置在该主体传输线结构的正下方的传输线结构短。在特定实施例中，FSL可包括：输入连接器，其被耦合到多个竖向堆叠的传输线结构的最底部的传输线结构；以及输出连接器，其被耦合到多个竖向堆叠的传输线结构的最顶部的传输线结构。
在某些实施例中，FSL可包括：输入连接器，其被耦合到多个竖向堆叠的传输线结构的最顶部的传输线结构；以及输出连接器，其被耦合到多个竖向堆叠的传输线结构的最底部的传输线结构。
在一些实施例中，多个竖向堆叠的传输线结构中的任一个的磁性材料可包括铁氧体材料。该铁氧体材料可包括下列中的一种或多种：钇铁石榴石(YIG)、单晶(SC)YIG、多晶(PC)YIG、六角铁氧体或多种掺杂YIG材料以及钙钒石榴石(CVG)、锂铁氧体或镍锌铁氧体。在某些实施例中，多个竖向堆叠的传输线结构中的两个或多个可包括彼此不同的铁氧体材料。
在特定实施例中，FSL可包括被配置成容置多个竖向堆叠的传输线结构的固定装置。在一些实施例中，FSL可包括焊线，其被配置成将每个主体传输线结构电耦合到被布置在该主体传输线结构的正上方的传输线结构。
在某些实施例中，一个或多个导体被布置在磁性材料的第一表面上以形成共面波导(CPW)传输线。一个或多个导体中的第一个可对应于宽度从CPW传输线的第一端到CPW传输线的第二端减小的第一信号导体。
在一些实施例中，被布置在磁性材料的第一表面上的一个或多个导体可对应于宽度从第一端到第二端减小的信号导体。在某些实施例中，FSL可包括两个接地导体，其被布置在磁性材料的第二表面上并在它们之间限定间隙。间隙的宽度可从第一端到第二端减小。在特定实施例中，FSL可包括两个第一接地导体，其被布置在磁性材料的第二表面上并在它们之间限定间隙。随着第一信号导体的宽度减小，两个第一接地导体之间的间距可以逐渐减小，以便保持与第一信号导体的第一端和第二端相同的传输线阻抗。
附图说明
上述和其他目的、特征和优点将从以下对实施例的更为具体的描述中而变得显而易见，如附图中所示，其中，相同的附图标记在不同的视图中指代相同的部件。附图不一定是按比例绘制的，而是重点放在说明实施例的原理上。
图1是根据本公开的一些实施例的频率选择限制器(FSL)的透视图。
图2是根据本公开的一些实施例的磁偏置的FSL的俯视图。
图3是根据本公开的一些实施例的FSL的侧视图。
图4是根据本公开的一些实施例的磁偏置的FSL的透视图。
具体实施方式
频率选择限制器(FSL)的动态范围与所使用的传输线的长度有关。通常，为了增大FSL动态范围，必须增加FSL传输线的长度。为了最小化封装占地面积并降低成本，可以使用所谓的“面内曲折”配置来获得附加长度，其中，微带并不沿直线延伸，而是沿基板的长度侧向穿过。已经提出了多种FSL，它们使用微带或共面波导(CPW)传输线的曲折变型。
本文认识到，面内曲折可导致对于FSL装置的有用带宽的限制，其通常导致对于最先进的装置的仅20％的有用分数带宽。例如，传统的FSL可在偏置磁场的平面中使用曲折，这确保了RF磁场(或“H场”)的大部分垂直于偏置磁场，从而限制了可用带宽。这可能会导致两个限制带宽的问题。首先，在低频区域中产生的静磁表面波(MSW)可能会阻挡低端上的各种各样的可用频率。第二，竖向偏置具有一个具有强频散的功率阈值，这可将高于MSW频带的有用频率范围限制在仅10-20％的带宽。
先前解决这些问题的方法涉及使用具有平行偏置和竖向偏置的多种共面和微带传输线的面内锥形。然而，先前的方法表现出有限的带宽性能。集总元件方法也已试图减小部件尺寸，但是这些部件也限制了带宽并且可能具有降低了的限制能力。
本公开通过以下方法克服了现有技术中发现的这些和其他限制，即，在使用所谓的“竖向曲折”来确保在铁氧体材料中不存在垂直场分量的同时，实现了多个FSL(例如，三个或更多个FSL)在同一磁偏置固定装置内的一体封装。本公开的实施例可以在多倍频程带宽上执行，同时获得部件长度的显著缩短。
图1示出了根据本公开的一些实施例的频率选择限制器(FSL)的示例。说明性的FSL 100包括以竖向堆叠布置结构(在本文中也被称为“竖向曲折”)提供的多个传输线结构。在此示例中，FSL包括三个传输线结构115a、115b、115c(通常为115)。本领域技术人员将理解，根据本公开的FSL可以包括其他数量的传输线结构115，例如两个、四个、五个或不止五个传输线结构115。在一些实施例中，FSL可以具有至少三个传输线结构115。
多个竖向堆叠的传输线结构115中的每一个可以包括由磁性材料构成的基板和被布置在该基板的一个或多个表面上的一个或多个导体。在一些实施例中，磁性材料可包括铁氧体材料，例如钇铁石榴石(YIG)、单晶钇铁石榴石(SC-YIG)、多晶钇铁石榴石(PC-YIG)、六角铁氧体、钙钒石榴石(CVG)、锂铁氧体或镍锌铁氧体。在某些实施例中，同一FSL 100内的两个或多个基板可由彼此不同的铁氧体材料组成。例如，一个基板可以包括PC-YIG，另一基板可以包括SG-YIC。
布置在磁性基板上的一个或多个导体可形成共面波导(CPW)传输线，如图1所示。具体地，每个传输线结构115可包括信号导体和一对接地导体，该信号导体的两侧各有一个接地导体并通过间隙与之分离。在图1的示例中，第一传输线结构115a包括分别通过间隙124a和126a与接地导体120a和122a分离开的信号导体130a；第二传输线结构115b包括分别通过间隙124b和126b与接地导体120b和122b分离开的信号导体130b；以及第三传输线结构115c包括信号导体130c，该信号导体130c分别通过间隙124c和126c与接地导体120c和122c分离开。
CPW传输线结构115a、115b、115c(通常为115)中的每一个可具有所谓的“锥形”设计。具体地，信号导体130的宽度可沿相应传输线结构115的长度减小。随着信号导体130的宽度减小，两个相应的接地导体120、122之间的间隔可以逐渐变小，以沿信号导体130的长度保持特定的传输线阻抗。
在一些实施例中，锥形的方向可以在竖向相邻的多对传输线结构115之间交替变化。例如，如图1所示，第一传输线结构115a上的导体130a的宽度可以从左向右减小(相对于绘图页面而言)，第二传输线结构115b上的导体130b的宽度可以从右向左减小，并且第三传输线结构115c上的导体130c的宽度可以从左向右减小。
在一些实施例中，可提供至少一个传输线结构115，其具有布置在基板的第一表面上的信号导体130(例如，YIG材料)和布置在基板的第二表面上的接地导体120、122。
多个竖向堆叠的传输线结构115中的每一个都可以被电耦合到被直接布置在其上方的传输线结构115。在某些实施例中，竖向相邻的多对传输线结构115可被使用引线接合技术彼此电耦合。例如，如图1所示，第一传输线结构115a可被经由焊线(wire bond)140a电耦合到第二传输线结构115b，第二传输线结构115b可被经由焊线140b电耦合到第三传输线结构115c。每组焊线140a、140b(通常为140)可包括三条导线，以将一个传输线结构115的三个导体(即，信号导体130和两个接地导体120、122)连接到相邻传输线结构115上的相应的三个导体，如图1所示。
虽然使用锥形CWL元件示出和描述了本公开的实施例，但本领域技术人员将理解，此处寻求保护的概念和结构可与各种类型的FSL传输线和集总元件布局兼容。例如，本文公开的竖向堆叠方法可与许多不同类别的平行偏置的传输线一起使用。
FSL 100还可以包括输入端口(或“连接器”)105和输出端口110，如图1所示。输入端口105可被耦合到位于竖向堆叠件的底部的传输线结构(例如，结构115a)，而输出端口110可被耦合到位于堆叠件的顶部的传输线结构(例如，结构115c)。在其他实施例中，输入端口105可被耦合到最顶部的传输线结构，而输出端口110可被耦合到最底部的结构。在一些实施例中，端口105、110可被提供为SMA(超小型A型)连接器。
在一些实施例中，竖向堆叠的传输线结构115可被使用层压材料彼此间隔开，如图3所示，并在下文中结合其进行讨论。在具体实施例中，FSL100可包括被配置成容置多个竖向堆叠的传输线结构115的固定装置(未示出)。
参考图2，根据本发明的一些实施例，FSL 100可包括沿竖向堆叠的传输线结构115的长度布置的偏置磁体。在图1的示例中，FSL 100包括沿传输线结构115的一侧布置的第一偏置磁体150和沿传输线结构115的相反侧布置的第二偏置磁体152。偏置磁体150、152可被布置成使得它们建立直流磁场(或“偏置磁场”)，其方向基本上平行于在操作期间由传输线结构115产生的RF磁场的方向。在其它实施例中，偏置磁体150、152可被布置成使得它们建立直流磁场，其方向基本上垂直于RF磁场的方向。在此应理解的是，与使用现有技术相比，越过多个竖向堆叠的传输线结构保持共享的直流磁场可获得更宽的带宽。此外，与现有技术相比，越过多个堆叠的传输线结构共享偏置磁体可以显著减小封装部件尺寸。
如图2的实施例中所示，每个传输线结构115可比竖向堆叠件中的被布置在其正下方的传输线结构短。例如，传输线结构115b可比传输线结构115a短，并且传输线结构115c可比传输线结构115b短。该布置结构可为互连那些结构的焊线140(图1)提供间隙，同时允许使用比其他方式可能的焊线更短的焊线，从而减少寄生效应。
图3示出了根据一些实施例的堆叠的双平面FSL 300的示例。说明性的FSL 300包括被布置成本竖向堆叠件的多个传输线结构315a、315b、315c(通常为315)。每个传输线结构315a、315b、315c可以包括相应的第一基板320a、320b、320c(通常为320)和被布置在其上的一个或多个导体(例如图1中所示且在上面详细描述的导体)。第一基板320可由铁氧体材料(例如PC-YIG或SC-YIG)组成。在一些实施例中，第一基板320可具有约6密耳的厚度。由于FSL的功率阈值取决于信号导体和接地导体之间的最小间距，因此较薄的基板将转化为较低的功率阈值。因此，可使用各种各样的基板厚度，例如但不限于2密耳厚的基板到20密耳厚的基板。也可使用横跨FSL的长度或平行于FSL的长度或在其他方向上具有锥形厚度的基板。
传输线结构115可被使用焊线彼此电耦合。例如，如图3所示，第一传输线结构115a可被经由第一焊线340a电耦合到第二传输线结构115b，并且第二传输线结构115b可被经由第二焊线340b电耦合到第三传输线结构115c。
每个传输线结构315a、315b、315c可包括被布置在第一基板320的下方的相应的第二基板350a、350b、350c(通常为350)。第二基板350可用于在竖向堆叠的传输线结构315之间保持适当的间距。在一些实施例中，第二基板350可具有约8密耳的厚度。由于在使用较薄基板的情况下功率阈值可以较低，因此一个实施例可在FSL的输入部分上具有较厚的6-8，密耳的YIG基板，而更靠近FSL的输出侧的附加YIG基板可以具有较薄的基板，例如2-3密耳。第二基板350可由层压材料(例如由罗杰斯公司(ROGERS CORPORATION)制造的层压材料(有时被称为“罗杰斯材料”))构成。
图4示出了根据本公开的一些实施例的磁偏置的FSL 400的示例。FSL400包括被布置在竖向堆叠件415中的多个传输线结构(例如，三个或更多个结构)和沿传输线结构415的相对长度布置的偏置磁体450、452。在该示例中，FSL 400包括三个传输线结构415，其分别具有长度L1、L2和L3并且各自具有宽度W1。在一些实施例中，L1可处于300密耳到2000密耳的范围内，L2可处于200密耳到1950密耳的范围内，L3可处于100密耳到1900密耳的范围内，并且W1可处于50密耳到500密耳的范围内。偏置磁体450、452可各自具有长度L4和宽度W2。在一些实施例中，L4可处于300密耳至2500密耳的范围内，且W2可处于50，密耳至500密耳的范围内。
在此应了解，本文公开的竖向堆叠的FSL设计可获得与现有技术相当的性能，但部件长度显著缩短(例如>60％)。
本领域技术人员将认识到，本文所述的概念可以以其他特定形式具体体现，而并不偏离其精神或基本特征。因此，上述实施例将在所有方面中被视为是说明性的，而非限制本文所描述的概念。因此，概念的范围由所附权利要求而非由前述描述来指示，并且因此，在权利要求的含义和等效范围内的所有变化都意在被涵盖在其中。

Claims (18)

1.一种具有输入端口和输出端口的频率选择限制器(FSL)，所述频率选择限制器包括：
多个竖向堆叠的传输线结构，其中，所述多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个被电耦合到被布置在其正上方的传输线结构，并且所述多个竖向堆叠的传输线结构中的第一个具有对应于所述频率选择限制器的输入端口的一端，并且所述多个竖向堆叠的传输线结构中的第二个具有对应于所述频率选择限制器的输出端口的一端；和
其中，所述多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个具有锥形设计，所述锥形设计的方向在所述多个竖向堆叠的传输线结构之间交替变化，以及
所述多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个包括：
具有相反的第一表面和第二表面的磁性材料；和
一个或多个导体，所述一个或多个导体被设置在所述磁性材料的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个上。
2.如权利要求1所述的频率选择限制器，其中，所述频率选择限制器还包括被布置在所述多个竖向堆叠的传输线结构中的每一个之间的基板。
3.如权利要求1所述的频率选择限制器，其中，所述频率选择限制器还包括：
第一偏置磁体，所述第一偏置磁体被沿所述多个竖向堆叠的传输线结构的第一长度布置；和
第二偏置磁体，所述第二偏置磁体被沿所述多个竖向堆叠的传输线结构的第二长度布置。
4.如权利要求3所述的频率选择限制器，其中，所述第一偏置磁体和所述第二偏置磁体被布置成，使得它们建立直流磁场，所述直流磁场的方向基本上平行于射频磁场的方向。
5.如权利要求3所述的频率选择限制器，其中所述第一偏置磁体和所述第二偏置磁体被布置成，使得它们建立直流磁场，所述直流磁场的方向基本上垂直于射频磁场方向的方向。
6.如权利要求1所述的频率选择限制器，其中，每个主体传输线结构比被布置在所述主体传输线结构的正下方的传输线结构短。
7.如权利要求1所述的频率选择限制器，其中，所述频率选择限制器还包括：
输入连接器，所述输入连接器被耦合到所述多个竖向堆叠的传输线结构中的最底部的传输线结构；和
输出连接器，所述输出连接器被耦合到所述多个竖向堆叠的传输线结构中的最顶部的传输线结构。
8.如权利要求1所述的频率选择限制器，其中，所述频率选择限制器还包括：
输入连接器，所述输入连接器被耦合到所述多个竖向堆叠的传输线结构中的最顶部的传输线结构；和
输出连接器，所述输出连接器被耦合到所述多个竖向堆叠的传输线结构中的最底部的传输线结构。
9.如权利要求1所述的频率选择限制器，其中，所述多个竖向堆叠传输线结构中的任一个的磁性材料包括铁氧体材料。
10.如权利要求9所述的频率选择限制器，其中，所述铁氧体材料是下列项目中的一种或多种：钇铁石榴石(YIG)、单晶(SC)YIG、多晶(PC)YIG、六角铁氧体或多种掺杂的YIG材料以及钙钒石榴石(CVG)、锂铁氧体或镍锌铁氧体。
11.如权利要求10所述的频率选择限制器，其中，所述多个竖向堆叠的传输线结构中的两个或多个包括彼此不同的铁氧体材料。
12.如权利要求1所述的频率选择限制器，其中，所述频率选择限制器还包括固定装置，所述固定装置被配置为容置所述多个竖向堆叠的传输线结构。
13.如权利要求6所述的频率选择限制器，其中，所述频率选择限制器还包括焊线，所述焊线被配置为将所述主体传输线结构中的每一个电耦合到被布置在所述主体传输线结构的正上方的传输线结构。
14.如权利要求1所述的频率选择限制器，其中，所述一个或多个导体被布置在所述磁性材料的第一表面上以形成共面波导(CPW)传输线。
15.如权利要求14所述的频率选择限制器，其中，所述一个或多个导体中的第一个对应于第一信号导体，所述第一信号导体的宽度从所述CPW传输线的第一端到所述CPW传输线的第二端减小。
16.如权利要求1所述的频率选择限制器，其中，被布置在所述磁性材料的第一表面上的一个或多个导体对应于宽度从第一端到第二端减小的信号导体。
17.如权利要求16所述的频率选择限制器，其中，所述频率选择限制器还包括两个接地导体，所述两个接地导体被布置在所述磁性材料的第二表面上并在它们之间限定间隙，所述间隙的宽度从所述第一端到所述第二端减小。
18.如权利要求15所述的频率选择限制器，其中，所述频率选择限制器还包括两个第一接地导体，所述两个第一接地导体被布置在所述磁性材料的第二表面上并在它们之间限定间隙，随着所述第一信号导体的宽度减小，所述两个第一接地导体之间的间距逐渐减小以便保持与所述第一信号导体的第一端和第二端相同的传输线阻抗。
CN202080049168.5A 2019-08-02 2020-06-25 竖向曲折的频率选择限制器 Active CN114097137B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/530,056 US10608310B1 (en) 2019-08-02 2019-08-02 Vertically meandered frequency selective limiter
US16/530,056 2019-08-02
PCT/US2020/039700 WO2021025802A1 (en) 2019-08-02 2020-06-25 Vertically meandered frequency selective limiter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114097137A CN114097137A (zh) 2022-02-25
CN114097137B true CN114097137B (zh) 2023-06-23

Family

ID=69951497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080049168.5A Active CN114097137B (zh) 2019-08-02 2020-06-25 竖向曲折的频率选择限制器

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10608310B1 (zh)
EP (1) EP4008056A1 (zh)
JP (1) JP7300056B2 (zh)
KR (1) KR20220016924A (zh)
CN (1) CN114097137B (zh)
AU (1) AU2020326426A1 (zh)
CA (1) CA3142988A1 (zh)
TW (1) TWI734548B (zh)
WO (1) WO2021025802A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11588218B1 (en) 2021-08-11 2023-02-21 Raytheon Company Transversely tapered frequency selective limiter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5043738A (en) * 1990-03-15 1991-08-27 Hughes Aircraft Company Plural frequency patch antenna assembly
US6317094B1 (en) * 1999-05-24 2001-11-13 Litva Antenna Enterprises Inc. Feed structures for tapered slot antennas

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4283692A (en) 1979-07-27 1981-08-11 Westinghouse Electric Corp. Magnetostatic wave signal-to-noise-enhancer
JPH0624223B2 (ja) * 1983-12-09 1994-03-30 株式会社東芝 マイクロ波集積回路装置
US4605911A (en) 1984-10-24 1986-08-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Magnetic bias and delay linearity in a magnetostatic wave delay line
JPH01143403A (ja) * 1987-11-30 1989-06-06 Nec Corp 遅延線路
US4845439A (en) 1988-03-18 1989-07-04 Westinghouse Electric Corp. Frequency selective limiting device
US5023573A (en) 1989-09-21 1991-06-11 Westinghouse Electric Corp. Compact frequency selective limiter configuration
US4980657A (en) 1989-09-29 1990-12-25 Westinghouse Electric Corp. Coplanar waveguide frequency selective limiter
US5239517A (en) * 1992-08-28 1993-08-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Saw transducer with coplanar waveguide transition
US5594397A (en) 1994-09-02 1997-01-14 Tdk Corporation Electronic filtering part using a material with microwave absorbing properties
WO1997044850A1 (en) 1996-05-22 1997-11-27 E.I. Du Pont De Nemours And Company Open ground transmission line circuits
JPH1065409A (ja) * 1996-08-20 1998-03-06 Murata Mfg Co Ltd 静磁波装置
JP2000261207A (ja) * 1999-03-09 2000-09-22 Murata Mfg Co Ltd 静磁波デバイス
JP2001036155A (ja) 1999-07-21 2001-02-09 Japan Science & Technology Corp 電磁波素子
US6556099B2 (en) * 2001-01-25 2003-04-29 Motorola, Inc. Multilayered tapered transmission line, device and method for making the same
US6593833B2 (en) 2001-04-04 2003-07-15 Mcnc Tunable microwave components utilizing ferroelectric and ferromagnetic composite dielectrics and methods for making same
US6911889B2 (en) * 2001-08-20 2005-06-28 Steward, Inc. High frequency filter device and related methods
US6734755B2 (en) 2002-05-16 2004-05-11 Corning Incorporated Broadband uniplanar coplanar transition
US6737931B2 (en) 2002-07-19 2004-05-18 Agilent Technologies, Inc. Device interconnects and methods of making the same
US6998929B1 (en) 2003-04-29 2006-02-14 Northrop Grumman Corporation Low threshold power frequency selective limiter for GPS
DE10351506A1 (de) 2003-11-05 2005-06-02 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung sowie Verfahren zur Phasenverschiebung
JP2005317830A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Elpida Memory Inc 半導体装置、マルチチップパッケージ、およびワイヤボンディング方法
US7656167B1 (en) 2005-11-15 2010-02-02 Tdk Corporation Electric field generator incorporating a slow-wave structure
US7330153B2 (en) 2006-04-10 2008-02-12 Navcom Technology, Inc. Multi-band inverted-L antenna
JP2009032874A (ja) 2007-07-26 2009-02-12 Toshiba Corp プリント配線基板
US8188808B2 (en) 2009-08-18 2012-05-29 International Business Machines Corporation Compact on-chip branchline coupler using slow wave transmission line
US8933763B2 (en) 2012-12-14 2015-01-13 Raytheon Company Meandered slow wave taper matching network
US9711839B2 (en) 2013-11-12 2017-07-18 Raytheon Company Frequency selective limiter
US9300028B2 (en) 2013-11-12 2016-03-29 Raytheon Company Frequency selective limiter
US20150365063A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Metamagnetics Inc. Lumped element frequency selective limiters
WO2017123586A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-20 Raytheon Company Frequency selective limiter
CN206639899U (zh) 2017-04-24 2017-11-14 濮阳光电产业技术研究院 一种新型偏置器
US10461384B2 (en) * 2017-06-20 2019-10-29 Raytheon Company Frequency selective limiter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5043738A (en) * 1990-03-15 1991-08-27 Hughes Aircraft Company Plural frequency patch antenna assembly
US6317094B1 (en) * 1999-05-24 2001-11-13 Litva Antenna Enterprises Inc. Feed structures for tapered slot antennas

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Magnetostatic Wave Frequency Selective Limiters;John D. Adam 等;《IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS》;第49卷(第3期);第956-962页 *
直流频率限制器参数整定及协调控制;李玲芳 等;《高压电器》;55(6);第105-110页 *

Also Published As

Publication number Publication date
US10608310B1 (en) 2020-03-31
TWI734548B (zh) 2021-07-21
EP4008056A1 (en) 2022-06-08
KR20220016924A (ko) 2022-02-10
WO2021025802A1 (en) 2021-02-11
JP2022542833A (ja) 2022-10-07
AU2020326426A1 (en) 2021-12-23
CN114097137A (zh) 2022-02-25
JP7300056B2 (ja) 2023-06-28
TW202111993A (zh) 2021-03-16
CA3142988A1 (en) 2021-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9077061B2 (en) Directional coupler
US8314663B2 (en) Directional coupler
US7245192B2 (en) Coupler with edge and broadside coupled sections
US20140306776A1 (en) Planar rf crossover structure with broadband characteristic
US10418680B1 (en) Multilayer coupler having mode-compensating bend
US10128557B2 (en) Chip-to-chip interface comprising a microstrip circuit to waveguide transition having an emitting patch
US9331373B2 (en) Directional coupler
CN114097137B (zh) 竖向曲折的频率选择限制器
US11101533B2 (en) Radio frequency device
US10530032B2 (en) 90-degree hybrid circuit
US10418681B1 (en) Multilayer loop coupler having transition region with local ground
JPH06303010A (ja) 高周波伝送線路及び該高周波伝送線路を用いた集積回路装置並びに高周波平面回路の接続方法
US10707547B2 (en) Biplanar tapered line frequency selective limiter
US7119633B2 (en) Compensated interdigitated coupler
KR101874693B1 (ko) 마이크로스트립 회로 및 이를 포함하는 칩-대-칩 인터페이스 장치
KR20240018593A (ko) 가로로 테이퍼진 주파수 선택성 리미터
US10964994B2 (en) Nonreciprocal circuit element and communication apparatus using the same
US9966646B1 (en) Coupler with lumped components
US8319586B2 (en) Integrated circuit
JP4507190B2 (ja) ３巻線型非可逆素子
US7009465B2 (en) Isolator including small matching capacitors, and communication apparatus including the isolator
US20240154300A1 (en) System
US12027742B2 (en) Distributed constant filter, distributed constant line resonator, and multiplexer
US6677838B2 (en) Coplanar waveguide with a low characteristic impedance on a silicon substrate using a material with a high dielectric constant
EP1708302A1 (en) Distributed constant circuit and impedance adjustment method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant