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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳彥瑞
研究生(外文):YEN-JUI CHEN
論文名稱:高溫超導微波濾波器之設計與製作
論文名稱(外文):Design and Fabrication of HTS Microwave Filter
指導教授:吳光雄吳光雄引用關係
指導教授(外文):Kaung-Hsiung Wu
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電子物理系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:濾波器高溫超導
外文關鍵詞:filterHTS
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我們利用雙面的高溫超導釔鋇銅氧薄膜來製作六級的髮夾梳形帶通濾波器(hairpin-comb filter)。量測的結果顯示,兩個樣品之中特性較好的濾波器,其中心頻率在8.21GHz,比例帶寬為3%,通帶的插入損耗為4.37dB。此濾波器除了損耗稍大外,其餘的趨勢大致和電腦模擬的結果相符合。在文末,並提出了改進的方法,除了以退火技術改善薄膜表面平整度外,利用較高解析度的蝕刻方式以及在耦合
線上鍍金,都是以後可嘗試的辦法。

Two 6-pole hairpin-comb high-temperature superconductor bandpass filters have been fabricated. The better one, from the measurement results, we got 8.21GHz passband center frequency, 3% fractional bandwidthand and 4.37dB insertion loss. Although this filter had large insertion loss, the rest of the characteristics of this filter was correspondent to computer simulation. At last in this paper, we suggested some improvements of the filter, that included pre-annealing process of the substrate, high resolution etching techniques and an Au layer on the coupled lines.

目錄
中文摘要……………………………………………………………….Ⅰ英文摘要……………………………………………………………….Ⅱ 誌謝……………………………………………………………………..Ⅲ 目錄……………………………………………………………………..Ⅳ 圖目錄…………………………………………………………………..Ⅵ 表目錄…………………………………………………………………..Ⅶ 第一章 緒論……………………………………………………………. 1
1.1 研究動機與目標……………………………………………….1
1.2 章節概要……………………………………………………….3第二章 實驗裝置與步驟………………………………………………..4
2.1 鍍膜…………………………………………………………….4
2.2 電阻-溫度量測系統……………………………………………6
2.3 黃光微影蝕刻………………………………………………….7
2.4 向量網路分析儀……………………………………………….9 2.5 電腦模擬………………………………………………………10
第三章 理論分析……………………………………………………….13 3.1 散射參數(S-parameter)………………………………………..13 3.2 帶通濾波器設計原理…………………………………………15
(1) 帶通濾波器的規格………………………………………16
(2) 低通濾波器原型設計……………………………………17
(3) 作阻抗和頻率的轉換……………………………………19
(4) 集總元件式的帶通濾波器………………………………22
(3’) 求共振器之間的耦合係數……………………………...22 (4’) 分布參數式的帶通濾波器……………………………...24
第四章 結果與討論…………………………………………………….25 4.1電腦模擬與實際量測的結果………………………………….25
4.1.1電腦模擬的結果…………………………………………25
4.1.2量測的結果………………………………………………26
4.1.3量測和模擬結果的差異…………………………………26
4.2濾波器響應不好的幾個可能原因…………………………….27
4.3改善濾波器響應的方法……………………………………….28
第五章 結論…………………………………………………………….30
5.1 總結…………………………………………………………….30
5.2 建議…………………………………………………………….30
參考文獻或資料………………………………………………………...50
圖目錄
圖2.1 雷射鍍膜系統示意圖…………………………………………...31
圖2.2 電阻-溫度量測系統…………………………………………….32
圖2.3 HP8510C向量網路分析儀的架構………………………………33
圖2.4 微波濾波器及測試座…………………………………………...34
圖3.1雙埠網路及其電壓波與電流波………………………………….35
圖3.2 六級髮夾梳形濾波器之佈局圖………………………………...36
圖3.3 極平坦和等漣漪低通濾波器(N=3)的響應比較……………….37
圖3.4 N=2時的低通濾波器原型…………………………………….38
圖3.5 低通濾波器原型之階梯形電路及其元件的定義…………….38
圖3.6 (a)低通濾波器原型的響應曲線………………………………39
(b)帶通濾波器的頻率響應曲線………………………………39
圖3.7 兩個共振器間距為0.5mm的頻率響應圖………………………40
圖4.1 蝕刻完成的濾波器……………………………………………...41
圖4.2 六級髮夾梳形濾波器之佈局圖………………………………...42
圖4.3 以電腦模擬六級髮夾梳形濾波器之散射參數對頻率的響應...43
圖4.4 濾波器YC12201N之散射參數對頻率的響應…………………44
圖4.5 濾波器YC1219之散射參數對頻率的響應……………………45
圖4.6 (a)(b) YC1219的AFM影像…………………………………….46
圖4.7 (a)(b) YC12201的AFM影像……………………………………47
圖4.8 寬50 的微帶線在光學顯微鏡20倍之下的影像……………48
表目錄
表3-1 極平坦低通濾波器原型的元件值( , ,N=1 to 10)….49
表3-2 各種濾波器所對應之低通濾波器原型的電感、電容轉換…...49

參考資料
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[5] K. Chen, M. J. Chen, J. H. Chen, H. C. Yang, L. M Wang, C. Y. Huang, and Bert Wang, IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 11,pp. 4010-4013, June 2001.
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