32、高温混合器件与电路技术解析

高温混合器件与电路技术解析

在现代电子技术领域，高温混合器件与电路的研究和应用正逐渐成为热点。这些技术在滤波器、天线、振荡器等方面展现出了独特的优势，为通信、雷达和导航等系统带来了新的发展机遇。

1. 滤波器技术

滤波器在电子系统中起着至关重要的作用，它能够选择性地允许或拒绝特定频率范围内的电磁信号传输。传统的滤波器在尺寸、插入损耗和频率选择性等方面存在一定的局限性，而高温超导（HTS）材料的出现为滤波器的设计带来了新的突破。

1.1 滤波器原理与HTS材料优势

滤波器通常由一定数量的谐振器按照预先设计的几何形状排列而成，以实现带通或带阻功能。HTS材料具有低表面电阻（RS）的特点，这使得它在需要小尺寸、低插入损耗和高频率选择性的滤波器设计中具有很大的吸引力。

与传统导体制成的微带滤波器相比，HTS微带滤波器不仅尺寸小、重量轻，而且功率损耗更低。同时，与低温超导体相比，HTS材料可以使用低成本的冷却剂（如液氮）或经济实惠的低温制冷机，降低了系统成本。

1.2 平面单模滤波器

平面单模滤波器是一种常见的滤波器结构。以一个二端口C波段“边缘耦合”三极点带通滤波器为例，它由三个λg/2微带线性谐振器组成，其中λg是微波信号在微带线中传播的波长。

增加平面滤波器的极点数量可以提高滤波器的裙边陡度和带外抑制能力，但多极点边缘耦合滤波器可能会变得很长。因此，“发夹”结构等其他配置被提出，以减少滤波器的整体长度。

以下是不同类型滤波器的比较：
| 滤波器类型 | 尺寸 | 插入损耗 | 频率选择性 | 冷却要求 |
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