并联子网线性相位超导滤波器设计与性能分析

"该文研究了并联子网构成的线性相位超导滤波器，探讨了当子网群时延相互补偿时实现线性相位特性的原理。文章提供了不同并联网络结构的线性相位滤波器的耦合和布线图，并设计合成了8阶和10阶的滤波器耦合矩阵。通过实例设计了一个具有两对传输零点的8阶高温超导（HTS）线性相位滤波器，验证了理论与实际设计的准确性。此8阶HTS滤波器在77K下，中心频率为2000MHz，带宽30MHz，插入损耗小于0.3dB，反射损耗优于-12.5dB，并且在60%的通带内群延迟小于±5ns，展示了优良的线性相位性能。" 本文主要讨论了并联线性相位超导滤波器的设计与实现，这是超导电子学领域的一个重要研究方向。线性相位滤波器在通信系统、信号处理和频谱管理中起着关键作用，因为它们能提供恒定的时间延迟，这对于保持信号的相位特性至关重要。文中提出，通过并联子网可以实现滤波器的线性相位特性，当每个子网的群时延相互补偿时，整个滤波器的相位失真最小。 文章首先深入研究了并联子网构成的线性相位滤波器的工作机制，解释了如何通过精心设计子网结构来实现这一特性。接着，作者给出了多个不同并联网络结构的线性相位滤波器的耦合和布线图，这些图示对于理解和设计这类滤波器非常有帮助。此外，文章还合成了多个不同阶数（如8阶和10阶）的滤波器的耦合矩阵，这是实现特定滤波器性能的关键步骤。 文章的一个重要实验部分是设计了一个8阶的高温超导线性相位滤波器，采用了两对传输零点的设计，这种设计能够优化滤波器的频率响应特性。通过实际测量，这个滤波器在77K低温环境下表现出优异的性能：中心频率为2000MHz，带宽为30MHz，插入损耗低于0.3dB，这意味着信号在通过滤波器时能量损失极小。反射损耗优于-12.5dB，意味着滤波器对入射信号的反射控制得很好。更重要的是，滤波器在通带内的群延迟变化非常小，小于±5ns，这证明了滤波器具有良好的线性相位特性，适合用于需要精确相位控制的场合。 总结起来，这篇研究论文详细介绍了并联线性相位超导滤波器的设计方法、工作原理以及其实验验证，对于理解并进一步发展超导滤波技术具有重要价值。它不仅提供了理论分析，还通过实际设计和测试验证了理论的有效性，为未来超导电子设备的设计提供了有益的参考。