高溫超導(dǎo)耦合微帶線及光子晶體結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、從1986年獲諾貝爾獎的高溫超導(dǎo)發(fā)現(xiàn)以后,十六年來在全世界激起廣泛的研究興趣.高溫超導(dǎo)發(fā)展如此快是因?yàn)樗日?dǎo)體有優(yōu)越性:(1)低表面電阻,(2)高的本征信號傳波速度.高溫超導(dǎo)為元件的性能提供關(guān)鍵性的突破.同時,輕重、小體積也是設(shè)計和制造高溫超導(dǎo)器件的驅(qū)動力.用高溫超導(dǎo)制造濾波器、混頻器、接受器、延時線、耦合器、天線和相移器的可行性已得到證實(shí).雖然要求室溫下實(shí)現(xiàn)的高溫超導(dǎo),但已實(shí)現(xiàn)的高溫超導(dǎo)材料在美國、歐洲和日本已足夠滿足微波系統(tǒng)和無

2、線基站. 設(shè)計和分析高溫超導(dǎo)電路的主要問題之一是如何獲得參數(shù)如電感、電容.計算考慮趨膚效應(yīng)的電感已作了大量的工作,如最小能量法、部分電路等效法、邊界元法、有限元法和有限時域差分法.這些方法雖然計算電感精度較高,但數(shù)值法比較費(fèi)時且麻煩. 該論文提出計算動態(tài)電感的簡單解析模型,動態(tài)電感模型是用增值的電感規(guī)則推出(第三章).該文也研究了高溫超導(dǎo)等效電容電路和分電容模型(第四章).用"增量電感規(guī)則"提出了高溫超導(dǎo)耦合微帶線奇、偶模動態(tài)電感的模型

3、,該模型公式具有形式簡單、非常方便進(jìn)行超導(dǎo)電路的設(shè)計與分析.電容模型具有較大范圍尺寸的適用性.可調(diào)諧振器在微波范圍領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值.其理由如下:(1)商業(yè)及軍事射頻應(yīng)用的靈活性要求諧振器具有高速、高Q值、寬范圍的調(diào)節(jié)性;(2)調(diào)節(jié)可彌補(bǔ)設(shè)計的誤差;(3)由于溫度的變化,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化,致使諧振器頻率漂移.該文提出利用約瑟夫森結(jié)的等效非線性電感來達(dá)到頻率調(diào)節(jié)(第五章).該系統(tǒng)由一個圓環(huán)諧振器與兩個帶有約瑟夫森結(jié)的開環(huán)耦合組成,該系