SE513355C2 - Omkopplingsbart lågpassfilter - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 513 355 2 liten men fortfarande är helt obetydlig jämförd med metalledarens. Beroende på att de är i beröring med den normala metalledaren endast vid mycket låga eller smala kanter istäl- let för att vara i beröring med denna med en stor yta, påverkar de dock inte i avsevärd grad transmissionsegenskaperna hos transmissionsvägen i det normala tillståndet för de områden, som kan göras supraledande.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen ska nu beskrivas såsom en ej begränsande utföringsform i samband med de bifogade ritningama, i vilka: Fig. l är en perspektivvy av en plan omkopplingsbar mikrovågsfilterstruktur, Fig. 2 är en tvärsektion av strukturen enligt fig. 1 och Fig. 3 är ett diagram över förlusten hos en filterstruktur enligt tig. 1 och 2 som funktion av mikrovågsfrekvensen.

DETALJERAD BESKRIVNING I det plana microstripline-element, som visas i tig. 1 och 2, används ett elektriskt substrat 1 med ett elektriskt ledande jordskikt 3, såsom ett metallskikt av t.ex. Cu, Ag eller Au, på dess bottenyta, varvid jordskiktet täcker väsentligen hela bottenskiktet som ett sammanhängande skikt. På den övre ytan finns ett mönstrat elektriskt ledande skikt 5, som lämpligen är gjort av metall, t.ex. av samma metall som bottenskiktet, d.v.s. av koppar, silver eller guld. Det mönstrade skiktet 5 bildar en transmissionsväg eller fort- plantningsväg avsedd för mikrovågor, som går t.ex. i pilamas 7 riktning. Det mönstrade skiktet 5 har en kontur, som innefattar både en central livväg 9, med likforrnig, tämligen smal form med bredd Wo, som definierar fortplantningsriktningama och som vidare har vid sidorna liggande utsprång 11 med längd b, vilka alla har samma rektangulära form och sträcker sig i sidled från det centrala livet, varvid ett utsprång är placerat motsatt ett likadant utsprång och därigenom bildar en större rektangel med bredd WC. Sidoutsprång- en är sålunda placerade symmetriskt i förhållande till axeln hos det centrala livet och de är vidare anordnade med likformiga intervall längs livet, så att det föreligger en mellan- rumslängd l mellan utsprången ll, varvid denna mellanrumslängd då är längden av liv- partiema 10 mellan utsprången.

Denna struktur definierar en cut-off-frekvens fen för en mikrovåg, som fortplantas längs filtret. Cut-off-frekvensen framgår av diagrammet i fig. 3, som visar förlusten hos microstripelementet enligt fig. 1 och 2 som en funktion av frekvensen hos en mikrovåg, vilken passerar genom mikrovågsstrukturen. De respektive olika partierna av strukturen bidrar i huvudsak till induktansen L eller kapacitansen C hos denna och definierar därige- nom cut-off-frekvensen fcn, eftersom denna allmänt är proportionell mot (LCYW. Sålun- da definierar sidoutsprångens 11 storlek i första hand kapacitansen hos filterelementet och de smala livpartiema 10 hos det centrala livet 9 mellan utsprången 11, särskilt bredden hos dessa, i första hand induktansen L.

Filterelementets induktans L ändras genom att lägga till elektriskt ledande ytor eller 10 15 20 513 355 3 områden 13 direkt vid sidan eller sidorna av det normala ledarmönstret 5 på valda plat- ser. Dessa områden 13 är gjorda av ett supraledande material, företrädesvis ett suprale- dande av högtemperaturtyp. Ornrådena 13 är företrädesvis placerade på båda sidorna om det centrala livpartiema 10. Hela den elektriska strömmen kommer då att passera, när dessa vid sidorna liggande supraledande områden 13 i är supraledande tillstånd, endast i dessa ornråden enligt Meissner-effekten, vilket minskar induktansen hos transmis- sionsvägen i ñlterstrukturen. I det normala tillståndet för det supraledande materialet i sidoområdena 13 stör områden inte allt för mycket strömfördelningen i de alltid normala centrala livpartiema, eftersom i det normala tillståndet hos områdena 13 dessa för typiska supraledande material av högtemperaturtyp har en elektrisk ledningsförmåga on av cirka 5-105 S/m, vilket ska jämföras med den elektriska ledningsförmågan oc hos materialet i metallområdena 10, 11, vilken uppgår till cirka 108 S/m. För ett lämpligt val av den resulterande bredden W hos livpartierna 10 tillsammans med de supraledande områdena 13 kan induktansen L hos filterelementet minskas i avsevärd grad, vilket medför en högre cut-off-frekvens fas, se ñg. 3.

Ornkoppling mellan det supraledande tillståndet och det normala tillståndet för områ- dena 13 kan åstadkommas på något konventionellt sätt, såsom genom att variera tempera- turen, det magnetiska faltet eller nivån hos en likström, allt efter vad som erfordras eller önskas. Numerisk stimulering har visat, att induktansen L hos en microstripledning lätt kan minskas till sitt halva värde för en lämplig bredd hos de supraledande områdena.

Motsvarande relativa förflyttning av cut-off-frekvensen ((fcs - fcnyfcn) får då ett estimerat värde av cirka 40%.

Claims (3)

513 355 4 PATENTKRAV

1. Filterstruktur för mikrovågor, k ä n n e t e c k n a d av en central microstripled- ning gjord av ett elektriskt ledande material, som inte uppvisar supraledande egenskaper över en betraktad temperatur, och områden gjorda av ett material, som uppvisar suprale- s dande egenskaper över den betraktade temperaturen, varvid områdena är remsforrnade och är belägna vid sidorna av den centrala microstripledningen och i samma plan som denna.

2. Filterstruktur enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den centrala microstrip- ledningen har vid sidorna liggande utsprång, som utgår från ett centralt liv. m

3. Filterstruktur enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att områdena är placerade vid sidor om partier av det centrala livet mellan de vid sidorna liggande utsprången.