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研究生:陳志菖
研究生(外文):chih-chang chen
論文名稱:具鑭鍶錳氧人工釘扎晶格點之釔鋇銅氧窄頻交叉耦合濾波器製作與特性研究
論文名稱(外文):Cross-Coupled Narrow-Band Filter Using YBa2Cu3O7 Resonators with Artificial La0.7Sr0.3MnO3Magnetic Pinning Lattices
指導教授:王立民王立民引用關係
指導教授(外文):L.M.Wang
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:電機工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:釔鋇銅氧釘扎效應鑭鍶錳氧
外文關鍵詞:YBCOflux pinningLSMO
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中文摘要

由於交錯耦合窄頻的微帶線帶通濾波器在無線通訊系統上的應用,我們以鋁酸鑭(LaAlO3, LAO)基座濺鍍雙面的高溫超導(釔鋇銅氧,YBCO)薄膜。在YBCO濾波器中的磁通釘扎效應會隨著(鑭鍶錳氧,LSMO)磁性晶格點而增加。一個4階邊長1.5 cm的正方型濾波器,其中心頻率為2.173 GHz、頻寬為9.5 MHz,且在通帶邊緣產生2個傳輸零點;而在77 K時,其介入損耗為3.78 dB。在外加LSMO塊材與外加磁場200 Oe後,其中心頻率偏移至2.161 GHz,介入損耗增加至4.476 dB,其損耗之增加可能為磁耦係數改變及加入塊材與微帶線的高度間的影響。
並將此結果與未加磁性點的YBCO濾波器相互比較及討論。也探討釘扎通量對濾波器的特性影響。
ABSTRACT

  Narrow-band microstrip cross-coupled band-pass filters based on the quadruplet geometry are designed for wireless-communication applications. We have fabricated the high-Tc superconducting filters by pattering YBa2Cu3Oy (YBCO) films deposited on LaAlO3 substrates. The flux pinning in YBCO resonators is increased with an artificial magnetic lattice of La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO) pinning dots. The 4-pole 15-mm-square filter has a pair of transmission zeros near the pass-band edge, a ~2.173-GHz center frequency with a ~9.5-MHz bandwidth and a ~3.78-dB minimum insertion loss at 77 K. With a LSMO bulk and an applied field of 200 Oe, the center frequency (fc) shifts to 2.161 GHz and the insertion loss increases to 4.76 dB. This increase of insertion loss is attributes to variation of magnetic-coupling coefficient in filter. The results are discussed and compared with that of an identical YBCO filter without LSMO pinning dots. The influences of the flux pinning on filter performance are discussed .
目錄

封面內頁
簽名頁
授權書.........................iii
中文摘要........................iv
英文摘要........................v
誌謝..........................vi
目錄..........................vii
圖目錄.........................x
表目錄.........................xiii

第一章 簡介
1-1 研究背景 ..................1
1-1-1 非理想的二類超導與磁通釘扎.......4
1-2 研究動機 ..................8
1-3 論文架構 ..................9
第二章 基本原理
2-1 濾波器理論.................10
2-1-1 濾波器的型式..............10
2-1-2 S參數之定義與物理意義.........13
2-2 高溫超導體與介電質 .............16
2-3 二流體模型 .................17
2-4 超導傳輸性分析 ...............21
2-4-1 完美導體平行板傳輸線 ..........21
2-4-2 一般良導體平行板傳輸線 .........23
2-4-3 超導體平行板傳輸線 ...........25
第三章 交叉耦合濾波器設計原理與步驟
3-1 簡介 ....................28
3-2 設計方法 ..................29
3-3 共振器耦合結構 ...............33
第四章 實驗方法與儀器設備
4-1 實驗架構與流程 ...............41
4-2 薄膜製程 ..................42
4-2-1 LSMO磁性點製作 ...........43
4-2-2 大面積超導薄膜製程..........45
4-2-3 大面積YBCO薄膜製程與濾波器製作 ..46
4-3 濾波器成品封裝與量測方式 ..........47
4-4 LSMO塊材的燒結與製作 ...........49
第五章 實驗結果與討論
5-1 濾波器模擬結果 ...............51
5-1-1 原始YBCO濾波器模擬 ........51
5-1-2 加入LSMO磁性層之YBCO濾波器模擬.. 53
5-1-3 LSMO塊材之導磁係數量測結果 .....53
5-1-4 調整空氣層LSMO塊材與YBCO濾波器高度之模擬 ................ 55
5-2 超導濾波器實作 ...............58
5-2-1 LSMO塊材對YBCO濾波器之影響....59
5-2-2 磁性LSMO層對YBCO濾波器之影響 ..61
5-2-3 磁性LSMO釘扎點對YBCO濾波器之影響 .................63
5-2-4 磁性LSMO釘扎點加磁性LSMO層對YBCO濾波器之影響 ............65
5-3 不同結構對濾波器之特性影響討論 .......69
5-3-1 未加LSMO塊材之濾波器特性相互比較 .69
5-3-2 加入塊材後對四種結構相互比較.....71
5-3-3 改變LSMO塊材空氣層高度之影響 ...73
第六章 結論......................76
參考文獻........................77
參考文獻

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