TW202111993A - 垂直曲折頻率選擇限制器 - Google Patents

垂直曲折頻率選擇限制器 Download PDF

Info

Publication number
TW202111993A
TW202111993A TW109122775A TW109122775A TW202111993A TW 202111993 A TW202111993 A TW 202111993A TW 109122775 A TW109122775 A TW 109122775A TW 109122775 A TW109122775 A TW 109122775A TW 202111993 A TW202111993 A TW 202111993A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
transmission line
fsl
vertically stacked
line structures
line structure
Prior art date
Application number
TW109122775A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI734548B (zh
Inventor
馬休 莫頓
傑森 索瑞克
傑哈德 索納
Original Assignee
美商雷森公司
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 美商雷森公司 filed Critical 美商雷森公司
Publication of TW202111993A publication Critical patent/TW202111993A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI734548B publication Critical patent/TWI734548B/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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

頻率選擇限制器(FSL)具有輸入端口和輸出端口。FSL可以包括多個垂直堆疊傳輸線結構，其中，該多個垂直堆疊傳輸線結構中的每一者電耦接到直接設置在其上方的傳輸線結構。且第一多個垂直堆疊傳輸線結構具有與FSL輸入端口相對應的一端，和第二多個垂直堆疊傳輸線結構具有與FSL輸出端口相對應的一端。多個垂直堆疊傳輸線結構的每一者可以包括具有第一和第二相對表面的磁性材料以及設置在磁性材料的至少一的表面上的一或多個導體。

Description

垂直曲折頻率選擇限制器
本發明關於一種頻率選擇限制器，特別是一種利用垂直堆疊傳輸線結構的頻率選擇限制器。
如本領域已知，頻率選擇限制器(FSL)是高於預定臨限值功率位準衰減信號，同時低於預定臨限值功率位準通過信號的非線性被動裝置。FSL的一特徵是高功率限制的頻率選擇特性：頻率接近受限信號的低功率信號基本上不受影響(即FSL基本上不會衰減此類信號)。
FSL的典型實施方式包括使用圍繞帶狀線設置的兩層介電質材料的帶狀線傳輸線結構，其中帶狀線沿著FSL的長度具有固定的長度和固定的寬度。這樣的結構相對容易製造且提供足夠的磁場以在使用單晶材料時實現大約0 dBm的臨界功率位準。降低臨限值功率位準的一種方法是使用較低阻抗的帶狀線，但會降低回波損耗(return loss)。可以使用外部匹配結構來改善阻抗匹配，但是這種技術會減小頻寬並增加FSL的插入損耗(insertion loss)。永久偏置磁鐵可以安裝到或接近FSL結構，以產生一個偏磁場。結構內的磁場強度確定限制器的工作頻寬。
根據本公開的一態樣，頻率選擇限制器(FSL)具有輸入端口和輸出端口。FSL可以包括多個垂直堆疊傳輸線結構，其中，該多個垂直堆疊傳輸線結構中的每一者電耦接到直接設置在其上方的傳輸線結構。第一個傳輸線結構可以具有與FSL輸入端口相對應的一端，和第二個傳輸線結構可以具有與FSL輸出端口相對應的一端。多個垂直堆疊傳輸線結構的每一個可以包括具有第一和第二相對表面的磁性材料以及設置在磁性材料的至少一個表面上的一或多個導體。
在一些實施例中，FSL可以包括設置在多個垂直堆疊傳輸線結構中的每一個之間的基板。
在某些實施例中，FSL可以包括沿該多個垂直堆疊傳輸線結構的第一長度設置的第一偏置磁體；及沿該多個垂直堆疊傳輸線結構的第二長度設置的第二偏置磁體。在一些實施例中，該第一和第二偏置磁體被設置為使其建立具有與該RF磁場的方向基本平行的方向的DC磁場。在特定實施例中，該第一和第二偏置磁體被設置為使其建立具有與該RF磁場的方向基本垂直的方向的DC磁場。
在一些實施例中，每個主題傳輸線結構比直接設置在該主題傳輸線結構下方的傳輸線結構短。在具體實施例中，FSL可以包括輸入連接器，其耦接到該多個垂直堆疊傳輸線結構中的最底部傳輸線結構；及輸出連接器，其耦接到該多個垂直堆疊傳輸線結構中的最頂部傳輸線結構。
在某些實施例中，FSL可包括輸入連接器，其耦接至多個垂直堆疊傳輸線結構中的最頂部傳輸線結構；及輸出連接器，其耦接到多個垂直堆疊傳輸線結構中的最底部傳輸線結構。
在一些實施例中，該多個垂直堆疊傳輸線結構中的任一者的該磁性材料包括鐵氧體材料。鐵氧體材料可以包括以下一或多種：釔鐵石榴石(YIG)，單晶(SC)YIG，多晶(PC)YIG，六方鐵氧體或各種摻雜的YIG材料，以及鈣釩石榴石(CVG)，鋰鐵氧體，或鎳鋅鐵氧體。在某些實施例中，該多個垂直堆疊傳輸線結構中的兩或更多個包括彼此不同的鐵氧體材料。
在特定實施例中，FSL可包括配置成容納該多個垂直堆疊傳輸線結構的固定裝置(fixture)。在一些實施例中，FSL可以包括引線接合，該引線接合被配置為將該主題傳輸線結構中的每一者電耦接至直接設置在該主題傳輸線結構上方的該傳輸線結構。
在某些實施例中，該一或多個導體設置在該磁性材料的該第一表面上，以形成共面波導(CPW)傳輸線。第一個該一或多個導體對應於具有從該CPW傳輸線的第一端到該CPW傳輸線的第二端減小的寬度的第一信號導體。
在一些實施例中，設置在該磁性材料的第一表面的一或多個導體對應於具有從第一端部到第二端部減小的寬度的信號導體。在某些實施例中，FSL可以包括兩個接地導體，該兩個接地導體設置在該磁性材料的第二表面上且在其之間限定間隙。該間隙的寬度從該第一端到該第二端減小。在特定實施例中，FSL可包括兩個第一接地導體，該兩個第一接地導體設置在該磁性材料的第二表面上且在其之間限定間隙。隨著該第一信號導體的寬度減小，該兩個第一接地導體之間的間隔漸縮，使傳輸線阻抗保持與該第一信號導體的第一和第二端相同。
頻率選擇限制器(FSL)的動態範圍相關於所使用的傳輸線的長度。通常，為增加FSL動態範圍，必須增加FSL傳輸線的長度。為最小化封裝尺寸並降低成本，可以使用所謂的“平面內曲折(in-plane meandering)”配置來實現額外的長度，其中微帶線(microstrip )不沿著直線延伸，而是沿著基板的長度左右移動。已經提出各種FSL，使用微帶或共面波導(coplanar waveguide, CPW)傳輸線的曲折變體。
在本文中認識到，平面內曲折可以導致FSL裝置的有用頻寬的限制，通常導致現有技術設備的有用部分頻寬僅為20%。例如，傳統的FSL可以在偏置磁場的平面內使用曲折，以確保RF的磁場(或“H場”)實質部分是垂直於偏置磁場，從而限制可用頻寬。這會導致兩個限制頻寬的問題。首先，在較低頻率區域產生的靜磁表面波(magnetostatic surface wave, MSW)可能會阻擋低端的大量可用頻率。其次，在垂直偏置有具有較強的頻率分散的功率臨限值，其可以限制所述MSW頻帶上方的有用的頻率範圍至僅10-20%頻寬。
解決這些問題的現有方法包括使用具有平行和垂直偏置的各種共面和微帶傳輸線的平面內漸縮(in-plane tapering)。但是，現有方法展現出受限的頻寬性能。集總元件的方法也已試圖減少元件的尺寸，然而，這些元件也限制頻寬，且可以具有減少的限制能力。
通過在使用所謂的“垂直曲折”以確保鐵氧體(ferrite)材料中不存在垂直場分量時，能夠在同一個磁性偏置固定裝置(fixture)內將多個FSL(例如三個或更多FSL)共同包裝，本公開克服在現有技術中這些和其他限制。本公開的實施例可在多倍頻程(multi-octave)頻寬上執行，同時實現組件長度的顯著減小。
圖1示出根據本公開的一些實施例，頻率選擇性限制器(FSL)的一示例。說明性FSL 100包括在垂直堆疊配置設置的多個傳輸線結構(在此也稱為為“垂直曲折”)。在該示例中，FSL包括三個傳輸線結構115a，115b，115c(通常為115)。本領域技術人員將理解，根據本公開的FSL可以包括其他數量的傳輸線結構115，例如兩個，四個，五個或五個以上的傳輸線結構115。在一些實施例中，FSL可以至少具有三個傳輸線結構115。
多個垂直堆疊傳輸線結構115中的每一個可以包括由磁性材料組成的基板以及設置在該基板的一或多個表面上的一或多個導體。在一些實施例中，磁性材料可包括鐵氧體材料，例如釔鐵石榴石(YIG)，單晶釔鐵石榴石(SC-YIG)，多晶釔鐵石榴石(PC-YIG)，六角晶系鐵氧體，鈣釩石榴石(CVG)，鋰鐵氧體或鎳鋅鐵氧體。在某些實施例中，在相同FSL 100內的兩或更多個基板的可以由彼此不同的鐵氧體材料組成。例如，一個基板可以包括PC-YIG，而另一基板可以包括SG-YIC。
如圖1所示，設置在磁性基板上方的一或多個導體可以形成共面波導(CPW)傳輸線。特別地，每個傳輸線結構115可包括信號導體以及一對接地導體，所述一對接地導體在信號導體的任一側且通過間隙與之分開。在圖1的示例中，第一傳輸線結構115a包括分別通過間隙124a和126a與接地導體120a和122a分開的信號導體130a；第二傳輸線結構115b包括分別通過間隙124b和126b與接地導體120b和122b分開的信號導體130b；第三傳輸線結構115c包括分別通過間隙124c和126c與接地導體120c和122c分開的信號導體130c。
每一個CPW傳輸線結構115a，115b，115c(通常115)可以具有一個所謂的“錐形”的設計。特別地，信號導體130的寬度可以沿著相應的傳輸線結構115 的長度減少。當信號導體130的寬度減小時，兩者對應的接地導體120，122之間的間隔可以逐漸變細，以沿信號導體130的長度保持特定的傳輸線性阻抗。
在一些實施例中，漸縮的方向可以在垂直相鄰的傳輸線結構115對之間交替。例如，如圖1所示，第一傳輸線結構115a上的導體130a的寬度可以從左到右(相對於附圖)減小，第二傳輸線結構115b上的導體130b的寬度可以從右到左減小，且第三傳輸線結構115c上的導體130c的寬度可以從左到右減小。
在一些實施例中，可以提供至少一個傳輸線結構115，其具有設置在基板(例如，YIG材料)的第一表面上的信號導體130以及設置在基板的第二表面上的接地導體120、122。
多個垂直堆疊傳輸線結構115中的每一個可以電耦接至直接位於其上方的傳輸線結構115。在某些實施例中，垂直相鄰的傳輸線結構115對可以使用引線接合技術彼此電耦接。例如，如圖1所示，第一傳輸線結構115a可以通過引線接合140a電耦接到第二傳輸線結構115b，且第二傳輸線結構115b中可以通過引線接合140b電耦接到第三傳輸線結構經由115c。如圖1所示，每組引線接合140a，140b (通常為140)可包括三導線，以將一個傳輸線結構115的三個導體(即信號導體130和兩個接地導體120、122)連接到相鄰的傳輸線結構115上相應的三個導體。
儘管使用錐形CWL元件示出和描述本公開的實施例，但是本領域技術人員將理解，本文中尋求保護的概念和結構與各種類型的FSL傳輸線和集總元件拓撲兼容。例如，本文公開的垂直堆疊方法可以與許多不同類別的平行偏置傳輸線一起使用。
如圖1所示，FSL 100進一步可包括輸入端口(或“連接器”)105和輸出端口110。輸入端口105可以耦接到位於垂直堆疊的底部(例如，結構115a)的傳輸線結構，而輸出端口110可以耦接到位於堆疊的頂部(例如，結構115c)的傳輸線結構。在其他實施例中，輸入端口105可以耦接到最頂部的傳輸線結構，而輸出端口110可以耦接到最底部的結構。在一些實施例中，端口105、110可以被提供為SMA(超小型版本A(SubMiniature version A))連接器。
如圖3所示且下面結合其進行討論，在一些實施例中，垂直堆疊傳輸線結構115可以使用層壓材料彼此間隔開。在特定實施例中，FSL 100可包括配置成容納多個垂直堆疊傳輸線結構115的固定裝置(未示出)。
參照圖2，根據本公開的一些實施例，FSL 100可以包括沿著垂直堆疊傳輸線結構115的長度設置的偏置磁體。在圖1的示例中，FSL 100包括沿著傳輸線結構115的一側設置的第一偏置磁體150和沿著傳輸線結構115的相對側設置的第二偏置磁體152。偏置磁體150、152可以被設置為使得它們建立DC磁場(或“偏置場”)，該DC磁場的方向基本上平行於在操作期間由傳輸線結構115產生的RF磁場的方向。在其他實施例中，偏置磁體150、152可被設置為使得它們建立具有基本上垂直於RF磁場的方向的DC磁場。本文中應理解，與使用現有技術相比，在多個垂直堆疊傳輸線結構上保持共享的DC磁場可以實現更寬的頻寬。另外，與現有技術相比，跨多個堆疊傳輸線結構共享偏置磁體可以顯著減小封裝的元件尺寸。
如圖2的實施例中所示，每個傳輸線結構115可以短於在垂直堆疊中直接佈置在其下方的傳輸線結構。例如，傳輸線結構115b可以短於傳輸線結構115a，且傳輸線結構115c可以短於傳輸線結構115b。這種配置可以為互連那些結構的引線接合140(圖1)提供間隙，同時允許使用比原本可能的短的引線接合，從而減少寄生效應。
根據一些實施例，圖3示出堆疊的雙平面FSL 300的示例。說明性的FSL 300包括以垂直堆疊佈置的多個傳輸線結構315a，315b，315c(通常為315)。每個傳輸線結構315a，315b，315c可以包括相應的第一基板320a，320b，320c(通常為320)以及佈置在其上的一或多個導體(例如，圖1中示出且上面詳細描述的導體)。第一基板320可以由諸如PC-YIG或SC-YIG的鐵氧體材料構成。在一些實施例中，第一基板320的厚度可為約6mil。由於FSL的功率臨限值取決於信號和接地導體之間的最小間距，因此較薄的基板將轉化為較低的功率臨限值。因此，可以使用寬範圍的基板厚度，例如但不限於2mil厚的基板至20mil厚的基板。也可以使用在FSL的整個長度上，或平行於FSL的長度，或在其他方向上具有逐漸減小的厚度的基板。
傳輸線結構115可以使用引線接合彼此電耦接。例如，如圖3所示，第一傳輸線結構115a可以經由第一引線接合340a電耦接至第二傳輸線結構115b，且第二傳輸線結構115b可以經由第二引線接合340b電耦接至第三傳輸線結構115c。
每個傳輸線結構315a，315b，315c可以包括相應的第二基板350a，350b，350c(通常為350)，其設置在第一基板320下方。第二基板350可以用於在垂直堆疊傳輸線結構315之間保持適當的間距。在一些實施例中，第二基板350可具有厚度約8 mil。因為功率臨限值可以用更薄的基板降低，所以一實施例可以在FSL的輸入部分上具有更厚的6-8mil的YIG基板，而更靠近FSL的輸出側的其他YIG基板可以具有更薄的基板，例如2-3mil。第二基板350可以由層壓材料組成，例如由羅傑斯公司(ROGERS CORPORTATION)製造的層壓材料(有時稱為“Rogers材料”)。
圖4示出根據本公開的一些實施例的磁偏置的FSL 400的示例。FSL 400包括配置在垂直堆疊415中的多個傳輸線結構(例如，三或更多個結構)和沿著相對傳輸線結構415的長度設置的偏置磁體450、452。在該示例中，FSL 400包括三個傳輸線結構415，其分別具有長度L1，L2和L3，且每個都具有寬度W1。在一些實施例中，L1可以在300至2000mil的範圍內，L2可以在200至1950mil的範圍內，L3可以在100至1900mil的範圍內，且W1可以在50至500mil的範圍內。偏置磁體450、452可各自具有長度L4和寬度W2。在一些實施例中，L4可以在300至2500mil的範圍內，且W2可以在50至500mil的範圍內。
本文中應理解，本文所公開的垂直堆疊的FSL設計可以實現與現有技術相當的性能，但是元件長度顯著減小(例如，＞60%)。
本領域技術人員將認識到，在不脫離本發明的精神或基本特徵的情況下，可以以其他特定形式來體現本文描述的概念。因此，前述實施例在所有態樣都應被認為是說明性的，而不是限制本文所述的概念。因此，概念的範圍由所附申請專利範圍而不是由前面的描述指示，且因此意圖將落入申請專利範圍的等同含義和範圍內的所有改變包括在其中。
100:FSL 105:輸入端口 110:輸出端口 115:傳輸線結構 120:接地導體 122:接地導體 130:信號導體 140:引線接合 150:偏置磁體 152:偏置磁體 300:FSL 315:傳輸線結構 320:基板 350:基板 400:FSL 415:垂直堆疊 450:偏置磁體 452:偏置磁體 115a:傳輸線結構 115b:傳輸線結構 115c:傳輸線結構 120a:接地導體 120b:接地導體 120c:接地導體 122a:接地導體 122b:接地導體 122c:接地導體 124a:間隙 124b:間隙 124c:間隙 126a:間隙 126b:間隙 126c:間隙 130a:信號導體 130b:信號導體 130c:信號導體 140a:引線接合 140b:引線接合 315a:傳輸線結構 315b:傳輸線結構 315c:傳輸線結構 320a:基板 320b:基板 320c:基板 340a:引線接合 340b:引線接合 350a:基板 350b:基板 350c:基板 L1:長度 L2:長度 L3:長度 L4:長度 W1:寬度 W2:寬度
通過以下對實施例的更具體描述，如附圖中所示，前述和其他目的，特徵和優點將變得明顯，在附圖中，貫穿不同的視圖，相同的附圖標記指代相同的部分。附圖不一定按比例繪製，而是將重點放在說明實施例的原理上。
[圖1]是根據本公開的一些實施例的頻率選擇限制器(FSL)的立體圖。
[圖2]是根據本公開的一些實施例的磁偏置的FSL的俯視圖。
[圖3]是根據本公開的一些實施例的FSL的側視圖。
[圖4]是根據本公開的一些實施例的磁偏置的FSL的立體圖。
100:FSL
105:輸入端口
110:輸出端口
115a:傳輸線結構
115b:傳輸線結構
115c:傳輸線結構
120a:接地導體
120b:接地導體
120c:接地導體
122a:接地導體
122b:接地導體
122c:接地導體
124a:間隙
124b:間隙
124c:間隙
126a:間隙
126b:間隙
126c:間隙
130a:信號導體
130b:信號導體
130c:信號導體
140a:引線接合
140b:引線接合

Claims (18)

  1. 一種頻率選擇限制器(FSL)，具有輸入端口和輸出端口，該FSL包括： 多個垂直堆疊傳輸線結構，其中，該多個垂直堆疊傳輸線結構中的每一者電耦接到直接設置在其上方的傳輸線結構，且該多個垂直堆疊傳輸線結構中的第一者，具有一端對應於該FSL輸入端口和該多個垂直堆疊傳輸線結構中的第二者，其一端對應於該FSL輸出端口；及 其中，該多個垂直堆疊傳輸線結構中的每一者包括： 磁性材料，具有第一和第二相對表面；及 一或多個導體，設置在該磁性材料的至少一該表面上。
  2. 根據請求項1所述的FSL，進一步包括設置於該多個垂直堆疊傳輸線結構中的每一者之間的基板。
  3. 根據請求項1所述的FSL，進一步包括： 沿該多個垂直堆疊傳輸線結構的第一長度設置的第一偏置磁體；及 沿該多個垂直堆疊傳輸線結構的第二長度設置的第二偏置磁體。
  4. 根據請求項3所述的FSL，其中，該第一和第二偏置磁體被設置為使其建立具有與RF磁場的方向基本平行的DC磁場。
  5. 根據請求項3所述的FSL，其中，該第一和第二偏置磁體被設置為使其建立具有與該RF磁場的方向基本垂直的方向的DC磁場。
  6. 根據請求項1所述的FSL，其中，每個主題傳輸線結構比直接設置在該主題傳輸線結構下方的傳輸線結構短。
  7. 根據請求項1所述的FSL，進一步包括： 輸入連接器，其耦接到該多個垂直堆疊傳輸線結構中的最底部傳輸線結構；及 輸出連接器，其耦接到該多個垂直堆疊傳輸線結構中的最頂部傳輸線結構。
  8. 根據請求項1所述的FSL，進一步包括： 輸入連接器，其耦接至多個垂直堆疊傳輸線結構中的最頂部傳輸線結構；及 輸出連接器，其耦接到多個垂直堆疊傳輸線結構中的最底部傳輸線結構。
  9. 根據請求項1所述的FSL，其中，該多個垂直堆疊傳輸線結構中的任一者的該磁性材料包括鐵氧體材料。
  10. 根據請求項9所述的FSL，其中該鐵氧體材料是以下中的一或多種：釔鐵石榴石(YIG)，單晶(SC)YIG，多晶(PC)YIG，六方鐵氧體或各種摻雜的YIG材料，以及鈣釩石榴石(CVG)，鋰鐵氧體，或鎳鋅鐵氧體。
  11. 根據請求項10所述的FSL，其中，該多個垂直堆疊傳輸線結構中的兩或更多者包括彼此不同的鐵氧體材料。
  12. 如請求項1所述的FSL，其中，進一步包括配置成容納該多個垂直堆疊傳輸線結構的固定裝置。
  13. 根據請求項1所述的FSL，進一步包括引線接合，該引線接合被配置為將該主題傳輸線結構中的每一者電耦接至直接設置在該主題傳輸線結構上方的該傳輸線結構。
  14. 根據請求項1所述的FSL，其中，該一或多個導體設置在該磁性材料的該第一表面上，以形成共面波導(CPW)傳輸線。
  15. 根據請求項14所述的FSL，其中，該一或多個導體中的第一者對應於具有從該CPW傳輸線的第一端到該CPW傳輸線的第二端減小的寬度的第一信號導體。
  16. 根據請求項1所述的FSL，其中，設置在該磁性材料的第一表面的一或多個導體對應於具有從第一端到第二端減小的寬度的信號導體。
  17. 根據請求項16所述的FSL，進一步包括兩個接地導體，該兩個接地導體設置在該磁性材料的第二表面上且在其之間限定間隙，其中，該間隙的寬度從該第一端到該第二端減小。
  18. 根據請求項16所述的FSL，進一步包括兩個第一接地導體，該兩個第一接地導體設置在該磁性材料的第二表面上且在其之間限定間隙，其中，隨著該第一信號導體的該寬度減小，該兩個第一接地導體之間的間隔漸縮，使傳輸線阻抗保持與該第一信號導體的第一和第二端相同。
TW109122775A 2019-08-02 2020-07-06 垂直曲折頻率選擇限制器 TWI734548B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202111993A true TW202111993A (zh) 2021-03-16
TWI734548B TWI734548B (zh) 2021-07-21

Family

ID=69951497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109122775A TWI734548B (zh) 2019-08-02 2020-07-06 垂直曲折頻率選擇限制器

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

Family Cites Families (34)

* 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
US5043738A (en) * 1990-03-15 1991-08-27 Hughes Aircraft Company Plural frequency patch antenna assembly
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
US6317094B1 (en) * 1999-05-24 2001-11-13 Litva Antenna Enterprises Inc. Feed structures for tapered slot antennas
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

Also Published As

Publication number Publication date
US10608310B1 (en) 2020-03-31
TWI734548B (zh) 2021-07-21
EP4008056A1 (en) 2022-06-08
CN114097137B (zh) 2023-06-23
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
CA3142988A1 (en) 2021-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7245192B2 (en) Coupler with edge and broadside coupled sections
US9077061B2 (en) Directional coupler
JP6625226B2 (ja) 周波数選択リミッタ
US11742558B2 (en) Filter
US20140085019A1 (en) Symmetrical hybrid coupler
US10418680B1 (en) Multilayer coupler having mode-compensating bend
US9331373B2 (en) Directional coupler
US10128557B2 (en) Chip-to-chip interface comprising a microstrip circuit to waveguide transition having an emitting patch
TWI734548B (zh) 垂直曲折頻率選擇限制器
US20180205130A1 (en) 90-degree hybrid circuit
US11757172B1 (en) Capacitive shields and methods for coupled transmission lines
US10418681B1 (en) Multilayer loop coupler having transition region with local ground
KR100524350B1 (ko) 전송선로용 배선구조
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
US7119633B2 (en) Compensated interdigitated coupler
TW202308217A (zh) 橫向漸縮的頻率選擇限制器
JP2011055328A (ja) 伝送線路の交差構造
US9966646B1 (en) Coupler with lumped components
KR20170055905A (ko) 마이크로스트립 회로 및 이를 포함하는 칩-대-칩 인터페이스 장치
JP4507190B2 (ja) ３巻線型非可逆素子
JP2636580B2 (ja) 静磁波装置
WO2024004396A1 (ja) フィルタ装置
JP2009194605A (ja) 高周波伝送回路、分配器、分布結合型分配器、共振回路
PL218569B1 (pl) Złącze magiczne-T mikrofalowe zintegrowane
JP2016092580A (ja) 結合線路