SE519705C2 - En avstämbar ferroelektrisk resonatoranordning - Google Patents

Description

l0 15 20 25 30 .Qø n» linjära dielektriska. material kan exempelvis vara STO(SrTiOfl med en dielektrisk konstant på omkring 2000 vid flytande kväves temperatur, och en dielektrisk konstant på omkring 300 vid rumstemperatur.

Dielektriska, parallellplattsresonatorer kan exciteras genom simpla prober eller slingor. För de flesta praktiska implementeringar är tjockleken på en parallellplattsresonator mycket mindre än våglängden för mikrovågssignalen i resonatorn for att resonatorn endast skall stödja den lägsta ordningens TM- moder och för att hålla de DC-spänningar, som krävs for den elektriska avstämningen av resonatorn innefattande ett dielektriskt substrat med elektroder anordnade på båda sidor, så låga som möjligt. For sådana resonatorer erhålles elektrisk applicering av en extern DC-biaserings- till medelst tillförs avstämning spänning, som medelst ohmska kontakter elektroderna som agerar som resonatorplattor. Avstämbara resonatorer baserade på tunnfilmssubstrat likväl som resonatorer baserade på dielektriska bulksubstrat är kända. En resonator anses vara elektriskt tunn om tjockleken är mindre än halva våglängden for mikrovågssignalen i resonatorn så att inga stående vågor kommer att vara närvarande längs skivans axel.

Elektriskt avstämbara resonatorer baserade på cirkulära ferroelektriska skivor har nyligen befunnits vara attraktiva och har tilldragit sig stor uppmärksamhet t.ex. for applikationer som avstämbara filter i. mikrovågskommunikationssystem, likväl som i mobila radiokommunikationssystem.

Sådana anordningar beskrivs exempelvis i "Avstämbara mikrovågsanordningar", som är en svensk patentansokan med ansokningsnummer 9502137-4 och "Anordning och forfarande relaterande till avstämbara anordningar" som är en svensk patentansokan med ansokningsnummer 9502138-2 vilka härmed inkorporeras häri genom hänvisning därtill. 10 15 20 25 30 Substrat sonl består* av ferroelektriska xnaterialr i resonatorer och filter är av intresse av olika skäl. Bland annat kan ferroelektriska material hantera hög "peak" effekt, de har en kort omswitchningstid, och den dielektriska konstanten för substratet varierar med en applicerad biaseringsspänning, vilket gör att anordningens impedans varierar med ett applicerat elektriskt biaseringsfält. Exempelvis visar US-A-5 908 8ll, "High Tc Superconducting Ferroelectric Tunable Filters", ett exempel på ett sådant filter som skall få låga förluster medelst användande av ett en-kristallint ferroelektriskt material. Ett ferroelektriskt tunnfilmssubstrat används. Emellertid är denna likväl som andra resonatorer och filter baserade på behäftade anordning, material, med den nackdelen att (Q-värdet) ferroelektriska kvalitetsfaktorn för det ferroelektriska substratet eller elementet minskar drastiskt med applicerad spänning, när en biaseringsspänning appliceras. Detta har nyligen fastställts av A. Tagantsev i "DC-Electric-Field-induced microwave loss in ferroelectrics and intrinsic limitation for the quality factor of a tunable component", Applied Physics Letters, Vol. 76, Nr. 9, sid. ll82-84, såsom varande en konsekvens av en fundamental förlustmekanism (kallad quasi-Debye Effect) som induceras i det ferroelektriska materialet av det applicerade biaseringsfältet.

Emellertid har hitintills ingen tillfredsställande lösning på det problem som är associerat med inducerade förluster i avstämbara ferroelektriska resonatorer, kunnat hittas.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Vad som behövs är därför en avstämbar resonansanordning, mer speciellt för mikrovågor eller millimetervågor, som har små dimensioner och som kan användas i olika slag av avancerade mikrovågskommunikationssystem och mobil-radiokommunikations- system. En avstämbar resonatoranordning behövs som har hög, eller åtminstone tillfredsställande, prestanda, och som också är l0 l5 20 25 30 519 705 ɧg§¿j}¿=.¿' . | o . . - - - - | _ ~ 4 lätt att framställa. Speciellt behövs en avstämbar det blir ett ferroelektriskt IESOHânS* anordning genom vilken möjligt att kompensera för förlusterna i substrat vid applicering av ett elektriskt fält/spänning för avstämningsändamàl. Speciellt behövs en anordning som har en hög effekthanteringsförmåga. Ännu mera speciellt behövs en anordning genom vilken avstämning medelst applicering av DC-biasering kan tillhandahållas väsentligen utan att försämra resonatorns kvalitetsfaktor (Q- värde).

En anordning behövs också som är kompakt till sin storlek för användning i olika typer av komponenter, som kan avstämmas effektivt utan att den kräver för hög effekt, och vilken är tillförlitlig under drift. tillfredsställande Dessutom behövs en anordning som är robust och som har avstämningsselektivitet och avstämningskänslighet, och genom vilken ingångsförlusterna blir låga eller kan kompenseras för.

En avstämbar filteranordning behövs också som innefattar en eller flera resonatoranordningar och som uppfyller ett eller flera av lnålen som hänvisats till ovan. Dessutonl behövs ett förfarande för att avstämma en resonatoranordning, genom vilket ovan nämnda mål kan uppnås, och speciellt ett förfarande för att kompensera för de förluster som induceras i ett ferroelektriskt resonatorsubstrat genom elektrisk eller elektronisk avstämning. tillhandahàlles en avstämbart resonansanordning Därför som innefattar en resonatoranordning, in-/utkopplingsmedel för att koppla elektromagnetisk energi in i/ut ur resonatoranordningen, för till avstämningsanordning fält och en applicering av en biaseringsspänning/elektriskt resonatoranordningen.

Resonatoranordningen innefattar en första resonator och en andra icke avstämbar första resonatorn är en (dvs. resonator. Den högkvalitetsresonator som har en hög Q-faktor), och den 10 15 20 25 30 519 705 _ . . . « . _ . . . . _ 5 andra resonatorn är en avstämbar resonator innefattande ett ferroelektriskt substrat. De första och andra resonatorerna separeras genom ett jordplan vilket, emellertid, är gemensamt för, dvs. delas av, sagda första och andra resonatorer, och kopplingsmedel är anordnade för att tillhandahålla koppling mellan sagda första och andra resonatorer. För avstämning av resonansanordningen appliceras en avstämningsspänning/ett elektriskt fält till den andra resonatorn. Fördelaktigt är den första resonatorn en skivresonator, eller" en parallellplatts- resonator, och den andra resonatorn är en annan skivresonator eller en parallellplattsresonator. Fördelaktigt innefattar den första resonatorn ett dielektriskt substrat, vars elektriska permittivitet inte, eller väsentligen ej, varierar med applicerad spänning, vilket dielektriska substrat är anordnat mellan en första och en andra elektrodplatta, av vilka elektroder den första elektroden bildar jordplanet.

Den andra resonatorn innefattar företrädesvis ett avstämbart ferroelektriskt substrat och en första och en andra elektrodplatta. Den andra elektrodplattan bildar det gemensamma jordplanet och är således gemensam med, eller densamma som, den andra elektroden hos den första resonatorn, elektrodplatta vilket betyder att de två resonatorerna delar på en som bildar jordplanet för båda sagda resonatorer. den första resonatorn kan NdGaO3 , substratet i MgO, Det dielektriska exempelvis bestå av LaAlO@ Algb, safir eller ett material med likande egenskaper. Speciellt kan kvalitetsfaktorn (Q-värde) för den första resonatorn överstiga ungefärligen 105- 5-105.

Substratet för den andra resonatorn kan exempelvis bestå av SrTiO3, KTaO3, eller BaSTO3 eller något annat material med liknande egenskaper. 10 l5 20 25 30 519 705 6 De första och de andra elektroderna i varje resonator, vilket här avser de första elektroderna och det gemensamma jordplanet, såsom består* i en implementering av normalt ledande metall, exempelvis Au, Ag, Cu. I en annan implementering består de första och andra elektroderna, dvs. de första elektroderna och det gemensamma jordplanet av ett supraledande material. Ännu mera speciellt består de första och andra elektroderna, dvs. de första elektroderna och det gemensamma jordplanet, av ett högtemperatur-supraledande material (HTS), t.ex. YBCO (Y-Ba-Cu- O). Andra alternativ är TBCCO och BSCCO. I en speciell implementering används supraledare eller supraledande filmer (HTS), vilka kan täckas av tunna icke supraledande högkonduktivitetsfilmer av exempelvis Au, Ag, Cu eller liknande.

Sådana anordningar diskuteras också i "Avstämbara mikrovågsanordningar" som har inkorporerats häri genom hänvisning därtill. Speciellt är de första och andra resonatorerna TMOZO mods-resonatorer. Emellertid kan också andra moder väljas ut, såsom diskuterats exempelvis i den svenska patentansökan "Mikrovågsanordningar* och förfarande relaterande därtill" med ansökningsnummer 9901190-O, som härmed inkorporeras häri genonl hänvisning därtill, och som illustrerar hur olika moder kan väljas ut, och som ger exempel på vilken eller vilka moder som kan väljas ut, av exemplifierande skäl.

Genonl applicerandet av en avstämnings- (biaserings-) spänning till sagda andra resonator, kommer elektromagnetisk energi att distribueras till den första resonatorn, och speciellt, när kommer mer och mer elektromagnetisk till biaseringsspänningen ökar, energi att distribueras eller överföras den första resonatorn eftersom resonatorerna är kopplade på det sätt som de är. Detta betyder att fördelningen av elektromagnetisk energi nællan de första och andra resonatorerna beror på biaserings- (avstämnings-) spänningen eller det elektriska fältet, och givetvis kopplingsmedlen. Resonansfrekvensen i den andra l0 l5 20 25 30 519 705 7 resonatorn ökar med appliceringen av en ökande biaseringsspänning. När biaseringsspänningen ökar, kommer också forlusttangenten for den andra, ferroelektriska, resonatorn att öka, på samma gång som allt mindre av den elektromagnetiska energin kommer att finnas i denna. ökade Därigenom kommer automatiskt att kompenseras for den forlusttangenten i den andra resonatorn genom att påverkan därav på den kopplade resonator- anordningen som innefattar den forsta och den andra resonatorn, kommer att minskas.

Speciellt består de forsta och andra resonatorerna av skiv- resonatorer baserade på ett dielektriskt/ferroelektriskt bulkmaterial. De kan även också innefatta tunnfilmssubstrat.

Genom att använda avstämbara skivresonatorer kommer emellertid resonansanordningar, speciellt filter, som har en mycket högre effekthanteringsformåga än de som är gjorda av avstämbar tunnfilm, att kunna framställas.

Speciellt innefattar resonansarrangementet åtminstone två resonatoranordningar, och det gemensamma jordplanet är gemensamt for (delas av) åtminstone två resonatoranordningar till att bilda ett avstämbart filter.

For att, enligt uppfinningen, koppla en första och en andra resonator till varandra, kan kopplingsmedlen innefatta, for varje resonatoranordning, en slits eller en apertur i det gemensamma jordplanet. Resonatorerna kan vara av väsentligen vilken lämplig form som helst, de kan exempelvis vara cirkulära, fyrkantiga, rektangulära eller ellipsoidiska osv. Formen på den forsta resonatorn kan också skilja sig ifrån den som den andra resonatorn har. Resonatoranordningen kan också vara en dubbelmodsresonatoranordning. Då innehåller varje resonator modkopplingsmedel såsom exempelvis ett utspràng, en utskärning eller något annat medel som tillhandahåller för dubbelmodsdrift. lO 15 20 25 30 519 705 8 Exempel därpå anges i. de patentansökningar som inkorporerats härig genom hänvisning därtill. Enligt uppfinningen kan det sägas att avstambarhet och förluster utbytes eller distribueras mellan de två resonatorerna i en resonatoranordning, och därigenom reduceras effekten av de inducerade, ökade förlusterna som orsakas av den elektriska avstämningen.

Enligt uppfinningen tillhandahålles således en avstämbar resonatoranordning som innefattar en första resonator och en andra resonator, varvid sagda första resonator icke är avstämbar, sagda andra resonator är avstämbar och ferroelektrisk, dvs. innefattar ett ferroelektriskt substrat, varvid sagda första och andra resonatorer separeras genom ett jordplan som är gemensamt för sagda första och andra resonatorer. Kopplingsmedel är anordnade för att tillhandahålla för koppling mellan sagda första och andra resonatorer, och för avstämning av resonatoranordningen, appliceras en avstämnings- spänning till den andra resonatorn. Speciellt består de första och andra resonatorerna av skivresonatorer eller parallell- plattsresonatorer, och det gemensamma jordplanet bildas av en andra elektrodplatta hos den första resonatorn som är gemensam med en andra elektrodplatta för den andra resonatorn.

Kopplingsmedlen innefattar speciellt en slits eller en apertur eller liknande i det gemensamma jordplanet, genom vilken elektromagnetisk energi kan överföras från en av resonatorerna till den andra.

Uppfinningen visar också ett förfarande för att avstämma ett resonatorarrangemang som innefattar stegen att; tillhandahålla en första, icke avstämbar resonator; tillhandahålla en andra så att de första och andra resonatorerna tillhandahålla avstämbar resonator, separeras av ett gemensamt jordplan; ett kopplingsmedel i sagda gemensamma jordplan så att de första och andra resonatorerna blir kopplade för överföring av l0 15 20 25 30 519 705 9 elektromagnetisk energi mellan de första och andra resonatorerna; förändra resonansfrekvensen därav genom applicering av en biaserings-/avstämningsspänning/ett elektriskt fält till sagda andra resonator, som. både ökar resonansfrekvensen, förlusttangenten för den andra resonatorn och omfördelningen av elektromagnetisk energi till den första resonatorn; optimera appliceringen av en biaseringsspänning/ett elektriskt fält så att påverkan av den ökade förlusttangenten i den andra resonatorn på den kopplade resonatoranordningen kommer att kompenseras för genom en högre överföring av elektromagnetisk energi till den första resonatorn. Speciellt uppvisar resonatoranordningen en eller flera av ovan nämnda egenskaper.

KORTFATTÅD FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer i det följande att ytterligare beskrivas på ett icke begränsande sätt och under hänvisning till bifogade figurer, i vilka: Fig. 1A-lF av illustrativa skäl visas strömlinjerna (fält- fördelningarna) för ett antal olika TM-moder för en cirkulär, parallellplattsresonator; Fig. 2 speciellt illustrerar en känd resonator som har en fältfördelning såsom i Fig. lA, Fig. 3 visar mätt mikrovågsprestanda för resonatorn i Fig. 2, Fig. 4 illustrerar en tvärsnittsvy för ett första utförande av en resonatoranordning enligt föreliggande uppfinning, 10 15 20 25 30 Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig. 6A 6B 7A~7C 8A 8B 9A 9B 10 519 705 10 illustrerar den ekvivalenta kretsen för de två kopplade resonatorerna i resonatoranordningen i Fig. 4, som illustrerar ett beroende är ett diagram hos kapacitansen for resonatorn som en funktion av biaseringsspänningen, är ett diagram som illustrerar forlustfaktorn som en funktion av biaseringsspänningen, visar simulerade resultat for beroendet hos ingångs- impedansen, for den ekvivalenta kretsen, på biaseringsspänning, schematiskt illustrerar ett exempel på en forsta resonator som kan användas i resonatoranordningen i Fig. 4, schematiskt illustrerar ett exempel på en resonator som kan användas som en andra resonator i resonatoranordningen i Fig. 4, visar en alternativ implementering av en forsta resonator i en resonatoranordning enligt uppfinningen, illustrerar ett exempel pà en andra resonator som kan användas med den första resonatorn i Fig. 9A i en resonatoranordning enligt uppfinningen, mycket schematiskt illustrerar ett exempel pà en dubbelmodsresonator som kan användas i en resonator- anordning enligt uppfinningen, 10 l5 20 25 30 519 705 ll Fig. ll schematiskt illustrerar ett två-polsfilter* baserat på en resonansanordning enligt föreliggande uppfinning, Fig. 12 illustrerar den ekvivalenta kretsen för två- polsfiltret i Fig. ll, Fig. l3A,B illustrerar simulerade resultat for ingångs- förlusterna och utgångsförlusterna som efli funktion av frekvensen för olika värden på biaseringsspänning för ett avstämbart tvà-polsfilter som i Fig. ll.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Av illustrativa skäl visar figurerna lA-lF den lägre ordningens TMMW fältfordelningar för en cirkulär parallellplattsresonator, dvs. TM0w, TM1w, TM2m” TMQN, TM3m, Tlhlo-moderna. Heldragna linjer indikerar strömmen, streckade linjer indikerar det magnetiska fältet och punkter och kryss indikerar det elektriska fältet. Det antas att p=O, dvs. att tjockleken på substratet är mycket mindre an en halv våglängd i resonatorn, och att resonatorn endast stödjer TMWN-moder. Fält-/strömfördelningarna är fixerade i rymden genom kopplingsanordningar (såsom kopplingsslingor, kopplingsprober, eller en annan resonator).

Parallellplattsresonatorer, exempelvis i form av cirkulära dielektriska skivor och cirkulära "patches" på dielektriska substrat, har använts för åtskilliga olika mikrovàgsapplikationer. Resonatorerna ses som elektriskt tunna om tjockleken (d) är mindre än halva våglängden för mikrovàgen (Äg) i resonatorn, d<Äg/2, så att inga stående vågor kommer att närvara längs skivans axel. Elektriskt avstämbara resonatorer baserade på cirkulära ferroelektriska skivor har undersökts mycket för applikationer i avstämbara filter. En förenklad l0 15 20 25 30 519 705 12 elektrodynamisk analys av en parallellplattsresonator föreslår en enkel formel för resonansfrekvensen: ck OIIM fm där c0=3xlO%n/s är* ljushastigheten i. vakuuny s är den relativa dielektriska konstanten för skivan/substratet, r är radien för den ledande plattan, och kmn är rötterna till Bessel-funktionen med mod-index n och m. För en elektriskt tunn parallellplatts- resonator kommer det tredje indexet att vara 0. Ovan nämnda formel kan korrigeras genom att fransfält tas med i beräkning.

Speciellt attraktiva för filterapplikationer är exempelvis de axiellt symmetriska moderna med plattströmmar endast i radiell led. (Q) eftersom de inte har några ytströmmar längs de ledande plattornas Dessa moder kännetecknas av högre kvalitetsfaktorer kanter.

I en speciellt fördelaktig implementering av föreliggande uppfinning är den mod som väljs för resonatorerna TMmm-moden.

Uppfinningen är emellertid inte begränsad till någon speciell mod utan väsentligen vilken mod som helst kan väljas ut.

Modselektering diskuteras bland annat i "Mikrovàgsanordning och förfarande relaterande därtill" med ansökningsnummer 9901190-0 såsom diskuterats tidigare i denna ansökan.

Fig. 2 illustrerar schematiskt en elektroniskt avstämbar resonator 109 baserad på ett icke linjärt dielektriskt substrat 30 som har en extremt hög dielektrisk konstant, t.ex. STO (SrTiO3) sonm har" en dielektrisk konstant på mer än 2000 vid flytande kväves (N) temperatur och en dielektrisk konstant på l0 l5 20 25 30 »- w. . n .u v. a > ~ v v= . a p g nu u | o f r v» i o r n | | n -. . » . u - Q f 1 v _ . n f 1 . 1 u 1 » i H -:.; :i 1 13 På båda sidorna av substratet är YBCO, omkring 300 vid rumstemperatur. högtemperatursupraledare lm, lw, t.ex. av anordnade, vilka i sin tur, i detta utförande, är täckta av tunna icke supraledande högkonduktivitetsfilmer Zm, 202 av exempelvis .Au.

Såsom ett exempel kommer resonansfrekvenserna för en cirkulär parallellplats-skivresonator som har en diameter på l0 mm och en tjocklek på 0,5 mm att ligga i intervallet 0,2-2,0 GHz beroende på temperaturen och den Sådana applicerade DC-biaseringen. resonatorer kan exciteras av enkla prober eller slingor som in- /utkopplingsmedel. I de flesta praktiska fall är tjockleken på en parallellplattsresonator mycket mindre än våglängden för mikrovågssignalen för att resonatorn endast skall stödja den lägsta ordningens TM-moder, och för att hålla DC-spänningarna, som krävs för den elektriska avstämningen av resonatorn med ett icke linjärt dielektriskt substrat, så låga som möjligt. Detta diskuteras i Gevorgian et al., "Low order modes of YBCO/STO/YBCO disk resonators", IEEE Trans. Microwave and 44, nr 10, circular Theory Techniques vol. oktober l996 som härmed inkorporeras häri genom hänvisning därtill. Fältfördelningen för en sådan resonator visades i figur lA ovan för TMON-moden, och i figur lD för TM@0~moden.

Figur 3 illustrerar schematiskt ett diagram som indikerar uppmätt mikrovågsprestanda för två resonatorer. I figuren illustreras den obelastade kvalitetsfaktorn, Q, som en funktion av biaseringsspänningen, för en resonator i vilken normalt ledande, dvs. icke supraledande, elektrodplattor används, svarande mot Qn, och för en resonator i vilken HTS-elektroder av YBCO används, svarande mot linjerna Q1. På motsvarande sätt illustreras resonansfrekvenserna som en funktion av den applicerade biaseringsspänningen, svarande mot FI, F31 for Cu- elektroder respektive för YBCO-elektroder. Det kan ses att vid höga biaseringsspänningar gör det ingen större skillnad om YBCO- 10 15 20 25 30 519 705 14 elektroder används eller om normalt ledande (icke supraledande) elektroder används.

Fördelaktigt bör resonansfrekvensen för en sådan resonator ligga mellan 0,5-3 GHz, som är det frekvensområde som gäller för cellulära kommunikationssystem. Således kommer problemet med Q- värden för de ferroelektriska elementen, eller icke linjära dielektriska materialen, såsom diskuterats ovan, som minskar drastiskt med det applicerade elektriska fältet, att lösas genom uppfinningen genom en resonatoranordning som innefattar två kopplade resonatorer, t.ex. såsom beskrivet i figur 4, för att tillhandahålla för en så kallad förlustkompensation.

Således illustreras i figur 4 ett första utförande av föreliggande uppfinning. Den visar en resonansanordning 10 som innefattar en resonatoranordning med en första resonator 1 och en andra resonator 2, vilka resonatorer är kopplade till varandra. Den första resonatorn består av en cirkulär skivresonator med en första elektrodplatta 12, och ett linjärt (Q) Substratmaterialet kan exempelvis bestå av safir, substrat 11 med en hög kvalitetsfaktor och soni är inte avstämbart.

LaAlO3el1er något av de andra materialen som hänvisats tidigare i ansökan. Den första resonatorn innefattar en annan elektrodplatta 13 anordnade på den andra sidan av det linjära substratet. Elektroderna 12, 13 kan bestå av en "normalt" ledande (dvs, icke supraledande, men företrädesvis starkt ledande) metall, såsom exempelvis Au, Ag, Cu men de kan också I en speciellt fördelaktig elektrodplattorna 12, 13 av YBCO. bestå av ett supraledande material. implementering består ett högtemperatur-supraledande material, t.ex.

Resonatoranordningen 10 innefattar dessutom en andra resonator 2, som är avstämbar och innefattar ett substratmaterial 21 av t.ex. ett ferroelektriskt material, t.ex. SrTiO3, KTaO3 eller 10 15 20 25 30 519 7Û5 §ßfwf;wï.§;. 15 något annat av de material som hänvisats till tidigare i ansökan, som har en växande förlustfaktor, dvs. för vilket kvalitetsfaktorn minskar~ med. den applicerade spänningen såsom diskuterats ovan under hänvisning till figur 3. Också den andra resonatorn 2 är en cirkulär skivresonator med en forsta elektrodplatta 22 och en andra elektrodplatta 13, som är samma elektrodplatta som den andra elektrodplattan för den första resonatorn l.

Således bildar den gemensamma elektroden 13 ett gemensamt jordplan för de första och andra resonatorerna 1,2. De första och andra resonatorerna 1,2 är kopplade till varandra genom som här består av en slits eller en apertur i 13, kopplingsmedel 5, det gemensamma jordplanet vilket medger omfördelning av elektromagnetisk energi mellan de två resonatorerna vid applicering av en biaseringsspänning. För applicering av sagda biaseringsspänning, är biaseringsmedel 3 anordnade innefattande en variabel spänningsskälla som är ansluten till jordplanet 13 och till den första elektroden 21 hos den andra resonatorn 2, så att för avstämning av resonatoranordningen, biaseringsspänningen appliceras till den andra resonatorn 2. När biaseringsspänningen V3 appliceras och ökas, kommer resonans-frekvensen för den andra resonatorn 2 att öka. Elektromagnetisk energi kommer då att omlokaliseras till den första resonatorn 1, vilket betyder att den ökade förlusttangenten för den andra resonatorn, vilken, såsom diskuterats ovan, ökar när biaseringsspänningen ökas, kommer att få ett lägre inflytande på resonatoranordningen som sådan. När således biaseringsspänningen ökar, kommer mer och mer elektromagnetisk energi att överföras eller omfördelas till den första resonatorn l. På detta sätt kommer den ökade förlusten i den avstämbara andra resonatorn 2 att kompenseras för.

Företrädesvis är kopplingsslitsen cirkulär; vilken form den bör ha beror på den eller de moder som väljs ut. I allmänhet bör lO 15 20 25 30 o p f v u | f v . a. a a o - o. 1 u n u a 1 | a. n 1 v c » a : u 1 n s - | u . . v n »e v.. . 16 strömlinjerna (jfr. figurerna lA-lF) inte avbrytas. Normalt fungerar det med en cirkulär slits för alla moder. Den kan också vara ellipsoidisk. För en rektangulär resonator kan den vara rektangulär.

De första och andra resonatorerna kan också ha andra former, samma former eller olika former. Jordplanet kan också ha samma storlek (och form) som den första resonatorn eller någon annan form så länge den inte är mindre än den första resonatorn.

I figuren visas ingångskopplingsmedel 4 i form av en antenn för inmatning av mikrovågssignaler till mikrovågsanordningen för att excitera den eller de relevanta moderna. I princip kan vilka in- /utkopplingsmedel som helst används och antennen är endast visad för att indikera ett exempel på ingångskopplingsmedel. Olika typer av in-/utkopplingsmedel diskuteras i den svenska patentansökan "Anordning och förfarande relaterande till mikrovågsanordningar" ingiven den 18 april 1997 med ansökningsnummer 9701450-0, och vars innehåll härmed inkorporeras häri genonl hänvisning därtill. I detta dokument illustreras bland annat hur kopplingsmedel kan användas för applicering av en biaseringsspänning. Den visar också exempel på kopplingsmedel som kan användas varvid forfarande separata biaseringsmedel krävs, likväl som ett antal kända anordningar.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till något speciellt sätt att koppla mikrovågsenergi in i/ut ur anordningen, det huvusakliga är att biaseringsspänningen appliceras på den andra resonatorn, som är avstämbar, och vilken är kopplad till en annan resonator som inte är avstämbar, vilka resonatorer är kopplade till varandra så att omfördelning av elektromagnetisk energi möjliggöres.

Ett exempel på en andra resonator som kan användas i en resonatoranordning enligt föreliggande uppfinning visades i 10 15 20 25 30 519 705 E.. 1. 17 figur 3. Den andra resonatorn 2 kan också vara en tunn där tunn här avser att den kg, parallellplatts-mikrovågsresonator, är tunn i jämförelse med våglängden i resonatorn, mera specifikt d<Äg/2, där d är tjockleken på resonatorn 2, skulle och lg är våglängden i resonatorn. (Generellt anordningen kunna vara en tunnfilmsanordning, även om bulksubstratsanordningar föredrages, som diskuterats tidigare.) I figur 5 illustreras den ekvivalenta kretsen för de två kopplade resonatorerna 1, 2 i figur 4. Zin representerar ingångsimpedansen för anordningen, R1, C1 representerar resistansen. och kapacitansen för den första, icke avstämbara resonatorn ln R2, C2 representerar hos den andra resonatorn 2, och (5 5 är kopplingskondensatorn som kopplar den första och den andra resonatorn till varandra.

Under hänvisning till figurerna 6A,6B,7A,7B,7C följer en illustration och förklaring av en simulering av ingàngsimpedansen för den ekvivalenta kretsen i figur 5. Det antas här att dl är förlustfaktorn för det linjära dielektriska substratet for den första resonatorn och d2(U) är förlustfaktorn för det icke linjära ferroelektriska substratet för de andra resonatorn som en funktion av biaseringsspänningen.

Biaseringsspänningen \/ anges i. volt, I1 (induktansen) 1. nH. U0 och }< är fenomenologiska kännetecken för det ferroelektriska materialet. Simuleringarna har gjorts för tre olika biaseringsspänningar, nämligen för V == 0, 100, 200V och U0 == 200V. Det antas vidare att C1 = 2,5 pF, C20 = 120 pF, och CO = 200 pr. L : 1,59 x 10"? m = 0,115, Lz = 0,051? x 10” H, a20= 3 x 10* och k: 30,110=LxmochL00 = LX (1-111). 0210) = c20/<1+2> and azw) = azo <1 + k- (u/Uofl). 10 15 20 25 519 18 Figur 6A illusterar beroendet hos C2(U) på den applicerade spänningen U, och figur 6B illustrerar beroendet for d2(U) på den applicerade biaseringsspanningen. Ingångsimpedansen for den forsta resonatorn anges av: 12 z1(f)=fw(f)-Loo+_ (1+i-d1) och ingångsimpedansen för den andra resonatorn anges av: Z2(f,U)=í-a)(f)-L2+ (1+z - dzçu» Således kommer ingångsimpedansen for den ekvivalenta kretsen att bli: 1 1 202m: iw(f)L0+ Å -12 (-1) “I Z1(f)+ zco(f)-C10 +Z2(f,U) J Figuren 7A illustrerar real- och imaginärdelarna for ingångs- impedansen vida noll applicerad spänning. På Inotsvarande satt illusterar figurerna 7B, 7C real- och imaginärdelarna för impdedansen vid en biaseringsspanning på 1OOV respektive 200V. kommer resonansfrekvsen att vara for noll 100V kommer den att vara 2509,3 MHz och Såsom kan ses i figurerna, omkring 2459,4 MHZ, biaseringsspanning, for en biaseringsspänning på for en applicerad biaseringsspanning på 200V kommer den att vara omkring 2530,9 MHz. Frekvensskiftet AF kommer att bli 49,9 MHZ for 100V och 71,5 MHz för 200V biaseringsspänning. I det givna området for appliceringsspänningen, kommer forlustfaktorn för det ferroelektriska, avstämbara substratmaterialet att ändras omkring 30 gånger. Emellertid kommer den totala kvalitetsfaktor- förändringen inte att bli mer än omkring i30%. Om frekvensbandet 15 20 25 30 519 705 n: f.- 19 för resonatorn är omkring 0,5 MHz, kommer resonatorns effektivitetstal att vara omkring AF/Af z 71,5/0,5 z l40. Det skall emellertid vara klart att figurerna 6A,6B,7A,7B,7C endast är inkluderade av illustrativa och exemplifierande skal.

Figur 8A visar ett speciellt exempel på en första resonator lA, exempelvis sonm i figur 4, som innefattar en cirkulär skivresonator. Den innefattar ett icke avstambart, högkvalitativt linjärt substrat llA, en första ledande elektrod 12A, som exempelvis kan vara supraledande eller till och med högtemperatursupraledande, och en andra elektrod 13A, som exempelvis är större än substratet llA och den första elektroden 12A. elektroden 12A.

Den kan exempelvis också ha samma storlek som den första Denna andra elektrodplatta l3A agerar som ett gemensamt jordplan för den första resonatorn 1A och för den andra resonatorn 2A i, figur 8B. Det gemensamma jordplanet 13 innefattar kopplingsmedel 5A för att koppla den första resonatorn 1A och den andra resonatorn 2A till varandra.

Den andra resonatorn 2A innefattar en första elektrod 22A anordnad på ett ferroelektriskt substrat exempelvis av STO som är icke linjart och som har en (extremt) hög dielektrisk konstant. Biaseringsmedel som innefattar en variabel spänningskalla V0 3 med anslutningsledare är ansluten till det gemensamma jordplanet 13A och 'till den första elektrodplattan 22A i_ den andra resonatorn 2A. Företradesvis exciteras TMWN- moderna via ingångskopplingsmedel (ej visade i denna figur).

Kopplingsmedlen 5A kan bestå av en slits som är cirkulär eller ellipsoidisk, och genom vilken elektromagnetisk energi från den andra resonatorn 2A kan omfördelas till den första resonatorn 1A biaseringsspänning till den andra vid applicering av en resonatorn 2A. l0 15 20 25 30 519 705 20 Figurerna 9A, 9B illustrerar på ett sätt som liknar det i figurerna 8A, 8B, en första resonator 1B (figur 9A) och en andra resonator 2B (figur 9B) som tillsammans bildar en alternativ resonatoranordning i. vilken. de forsta och andra resonatorerna 1B, 2B är fyrkantiga. Den forsta resonatorn lB innefattar, liksom i föregående utforingsexempel, ett linjärt material som har hog kvalitet och som är icke avstämbart, t.ex. av LaAlO@ och den andra resonatorn 2B består av ett avstämbart ferroelektriskt material, exempelvis av STO. Den forsta resonatorn lB innefattar en första elektrodplatta 12B vilken givetvis kan vara likadan som elektrodplattan i figur 8A, med den skillnaden att den är fyrkantig, men den kan också, såsom illustrerat i figuren, innefatta ett mycket tunt (tunt för att inte påverka ytimpedansen) supraledande lager l2B1 som, på den sida som är motsatt substratet, är täckt av en icke supraledande hogkonduktivitetsfilm l2B2, t.ex. av Au, Ag, Cu eller liknande for skyddsändamål. Speciellt är den supraledande filmen hogtemperatursupraledande, t.ex. av YBCO.

På motsvarande sätt innefattar den andra resonatorn 2B en forsta elektrodplatta 22B med. ett (hogtemperatur) supraledande lager 22B1 täckt av ett icke supraledande metallskikt 22B2. De forsta och andra resonatorerna 1B, 2B innefattar, liksom i föregående utforingsexempel, ett gemensamt jordplan, som för båda bildar en denna andra elektrod l3B vilken, i speciella skikt l3B1 implementering, består av ett (hogtemperatur) supraledande som på omse sidor täcks av en mycket tunn icke supraledande metallfilm l3B2, 1383. Alternativt består jordplanet bara av ett supraledande skikt. En biaseringsspänning appliceras mellan de första och andra elektroderna 22B, l3B hos den andra resonatorn 2B, och elektromagnetisk energi kan omfordelas via kopplingsmedel 5B, som här består av en rektangulär slits, till den forsta resonatorn lB. Det skall vara klart att kopplingsmedlen inte behöver bestå av en rektangulär slits, utan 10 l5 20 25 30 519 705 . v ~ > _ . 21 det kan vara vilket slag som helst av apertur som ger de önskade egenskaperna vad det gäller överföring av elektromagnetisk energi for de berörda moderna. Den kan exempelvis vara cirkulär eller ellipsoidisk också. Dessutom kan elektroderna bestå av endast vanlig metall.

Det uppfinningsmässiga konceptet är också tillämpligt på dubbelmodsarbetande resonatorer, oscillatorer, filter, varvid dubbelmodsdrift kan tillhandahållas for på olika sätt, exempelvis såsom visat i patentansökan "Avstämbara mikrovågsanordningar" som inkorporerats häri genom hänvisning därtill.

Figur 10 visar av illustrativa skäl en mycket förenklad vy ovanifrån av en dubbelmodsresonatoranordning som innefattar ingångskopplingsmedel 4Ch1 och utgångskopplingsmedel 4CuU och ett utskjutande avsnitt 6 för att tillhandahålla koppling som skall dubbelmodsdrift. En tillhandahållas mojliggora dubbelmodsarbetande resonatoranordning kan också för genom rektangulärt formade resonatorer eller formade på något annat lämpligt sätt. Kopplingsslitsen för koppling mellan den forsta andra resonatorn illustreras den streckade och genom cirkellinjen.

I en implementering gäller det uppfinningsmässiga konceptet ett l00, ll. Det l0D, filter jfr. antas att två lOE är avstämbart figur resonatoranordningar anordnade som vardera innefattar en forsta resonator 1D respektive lE, och en andra resonator 2D respektive 2E, som delar på ett gemensamt jordplan l3F. I detta utföringsexempel innefattar de forsta resonatorerna 1D, lE ett gemensamt substrat llC. Alternativt kan det vara Avståndet mellan resonatoranordningarna ger Det separata substrat. filtrets kopplingsstyrka. kan t.ex. antas att resonatoranordningarna består av cirkulära skivresonatorer såsom 10 l5 20 25 30 519 705 m» n 22 beskrivits i exempelvis figurerna 4-8 eller något annat alternativt slag av resonatorer, där det huvudsakliga är att två resonatoranordningar såsom diskuterats ovan här används for att tillhandahålla ett avstämbart tvåpolsfilter. Koppling mellan resonatorerna i. varje resonatoranordning tillhandahålles genom kopplingsmedel 5D, 5E. Genom att använda avstämbara skivresonatorer, kommer effekthanteringsformågan att bli högre än om tunnfilmsresonatorer används. In- och utgångskopplingsmedel illustreras inte i denna figur.

Figur 12 illustrerar den ekvivalenta kretsen for ett tvàpolsfilter 100 son1 i figur ll, sonx är anslutet genom ett transmissionledaravsnitt. I denna figur illustreras den första resonatoranordningen l0D med resistans Ru, och kapacitans Cm svarande emot den forsta icke avstämbara resonatorn lD, och den resonatorn 2D innefattande en resistor och en C20/ avstämbara RQD kondensator vilka resonatorer är kopplade till varandra genom kopplingsmedlen 5D som representeras av en kondensator CM. Induktanserna LM, Low; Læ, LW5 för resonatorerna illustreras också i figuren såsom förklarats tidigare under hänvisning till figurerna 6A, 6B, 7A, 7B. Till den forsta resonatoranordningen är en andra resonatoranordning l0E kopplad som innefattar en forsta resonator lE och en andra resonator 2E med de respektive icke avstämbara och avstämbara komponenterna resistans R1E, C15 respektive EQE, CZE och anslutningskondensator Cæ som svarar mot kopplingsmedel 5E. Det antas att tvåpolsfiltret är anslutet genom en transmissionsledarsektion_ I den exemplifierade figuren är den karaktäristiska impedansen för 50 Ohm, den externa ledaren Z0 = den karaktäristiska impedansen för kopplingsledaren Zm = 45 Ohm, och den elektriska längden på kopplingsledaren för den centrala frekvensen är 80°.

Figurerna 13A, l3B är diagram som visas simulerade kurvor for det avstämbara filtret i figur 10. Ingångsförlusterna i dB och lO 20 25 30 519 705 .in .f 23 returförlusterna j. dB svarar emot transmissionen, T och reflektiviteten F som är given för tre olika värden på en biaseringsspänning V. I figur 13A svarar T1 emot transmissionen som en funktion av frekvensen vid noll biaseringsspänning, T2 svarar emot transmissionen som en funktion av frekvensen i GHz för en biaseringsspänning på lOOV och lg är transmissionen för en biaseringsspänning på 200V. På motsvarande sätt indikeras reflektiviteterna Fl, F2, F3 i figur l3B för biaseringsspänningarna OV, lO0V, ZOOV. Som kan ses i figuren även vid en MHZ, bibehålls ingàngsförlusterna och returförlusterna högre biaseringsspänning. Medelbandbredden är 15 och avstämningsomràdet är ungefärligen 70 MHz med en ingångsförlust på ungefärligen 0,5 dB. Den drastiskt ökande förlustfaktorn för resonatorn det det ferroelektriska materialet i den andra kompenseras i hög grad för genom appliceringen av uppfinningsmässiga konceptet.

Det skall vara klart att det uppfinningsmässiga konceptet kan varieras på ett antal olika sätt inom, ramen for vidhängande patentkrav. Speciellt kan resonatorerna ha andra former, de kan bestå av olika substratmaterial såsom diskuterats i det föregående, de kan innefatta icke supraledande eller speciellt (hogtemperatur) supraledande elektroder osv. De kan också arbeta i enkelmod eller i dubbelmod, och vilket lämpligt slag som helst av kopplingsmedel kan vara anordnat för att koppla in elektromagnetisk energi för att excitera de önskade moderna, dvs. de moder som är utvalda, speciellt TMON-moderna. Emellertid kan också andra moder väljas ut på *vilket lämpligt sätt som helst.

Det är också möjligt att använda konceptet för att bygga olika t av filter, bandoassfilter likväl som bandspärrfilter osv.

'°“'L \7Y\QY“ Ir/vl.

Claims (27)

10 15 20 25 30 . . . . _ y ; : 24 PATENTKRAV

1. En avstämbar resonansanordning innefattande en resnatoranordning (lO;lOO), (4f4cinr 4Cut) ingång/utgångskopplingsmedel for koppling av elektromagnetisk energi in i/ut ur resonatoranordningen, och en avstämningsanordning (3) for applicering* av en biaseringsspänning/ett elektriskt fält till resonatoranordningen, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att resonatoranordningen innefattar en första resonator (l;lA;lB;1C;1D;1E) och en andra resonator (2;2A;2B;2D;2E), att sagda forsta resonator är icke avstämbar, att sagda andra resonator är avstämbar och innefattar ett ferroelektriskt substrat (21), att sagda första och andra resonatorer separeras genom ett jordplan (l3;l3A;l3B;l3F) vilket är gemensamt för sagda forsta och andra resonatorer, att kopplingsmedel (5;5A;5B;5C;5D;5E) är anordnade for att tillhandahålla koppling mellan sagda forsta och andra resonatorer, och att for avstämning for resonatoranordningen, appliceras biaseringsspänningen/det elektriska fältet till den andra resonatorn (2;2A;2B;2D;2E).

2. En avstämbar resonansanordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den forsta resonatorn (l;lA;lB;lC;lD;lE) är en skivresonator, eller en parallellplattsresonator.

3. En avstämbar resonansanordning enligt patentkrav 1 eller 2, d ä r a v (2;2A;2B;2D;2E) k ä n n e t e c k n a d att den andra resonatorn är en skivresonator, eller en parallellplattsresonator. 10 15 20 25 30 .- v.. n . f. a. . » -ß v- 1 1 a» - v' I »- » , . . s l u. =. i. , , f , l l a 1 , l u . i z ;.| n n. H 25

4. En avstambar resonansanordning enligt patentkrav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den forsta resonatorn innefattar ett dielektriskt substrat (ll;llA;llB;llC), vars elektriska permittivitet väsentligen inte varierar med applicerad biaseringsspanning, vilket är anordnat mellan en första och en andra elektrod, och att den andra elektroden for den forsta resonatorn bildar jordplanet.

5. En avstambar resonansanordning enligt patentkrav 4, d ä r a v (ll;llA;llB;llC) NdGaO@ k a n n e t e c k n a d att det dielektriska substratet för den första resonatorn består av LaAlO3, MgO, Alfih, safir eller ett material med liknande egenskaper.

6. En avstambar resonansanordning enligt patentkrav 4 eller 5, d ä r a v resonatorn (l;lA;lB;lC;lD;lE) (Q), 105 - 5-105. k a n n e t e c k n a d att den forsta har en hög kvalitetsfaktor t.ex.

7. En avstambar resonansanordning enligt något av patentkraven 4-6, k à n n e t e c k n a d d a r a v (2;2A;2B;2D;2E) innefattar ett (22;22A;22B) att den andra resonatorn avstambart ferroelektriskt substrat och en forsta (l3;l3A;l3B;l3F), bildar och en andra elektrod och att den andra elektroden for den andra resonatorn det gemensamma jordplanet, och således är densamma som den andra elektroden for den forsta resonatorn.

8. En avstambar resonansanordning enligt patentkrav 7, k a n n e t e c k n a d d ä r a v 10 15 20 25 30 519 7Û5 26 att det ferroelektriska substratet (21;21A;21B) för den andra resonatorn består av SrTiO3, KTaO3, BaSTO3eller ett material med liknande egenskaper.

9. En avstämbar resonansanordning enligt något av patentkraven 4-8, k a n n e t e c k n a d d a r a v att de första och andra elektroderna, dvs. de första elektroderna och det gemensamma jordplanet, består av normal, icke supraledande metall, t.ex. Au, Ag, Cu.

10. 4-8, En avstambar resonansanordning enligt något av patentkraven k a n n e t e c k n a d d ä r a v att de första och andra elektroderna, dvs. de första elektroderna och det gemensamma jordplanet, består av ett supraledande material.

11. En avstambar resonansanordning enligt något av patentkraven 4-8 eller 10, k a n n e t e c k n a d d ä r a v att de första och andra elektroderna, dvs. de första elektroderna och det gemensamma jordplanet, består av ett högtemperatur supraledande material (HTS), t.ex. YBCO.

12. En avstämbar resonansanordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d a r a v att vid applicering av en avstämnings- (biaserings-) spänning till sagda andra resontor (2;2A;2B;2D;2E), kommer elektromagnetisk energi (EM) att omfördelas mellan den första och den andra resonatorn via kopplingsmedlen (5;5A;5B;5C;5D;5E).

13. En avstambar resonansanordning enligt patentkrav 12, 10 15 20 25 30 . . m v u L» »> 1 . .1 < = , . .. . 1 . ~. -.. n » 1 n. .I »i . n . f 1 = . , .1 = . . . . > v . f, .. :q m: »- 27 k a n n e t e c k n a d d a r a v att fördelningen av elektromagnetisk energi beror på biaserings- spänningen.

14. En avstàmbar resonansanordning enligt patentkrav 13, k a n n e t e c k n a d d a r a v att overforingen av elektromagnetisk energi ifrån den andra resonatorn till den forsta resonatorn ökar med en ökande biaseringsspänning.

15. En avståmbar resonansanordning enligt patentkrav 10, 13 eller 14, k a n n e t e c k n a d d ä r a v att resonansfrekvensen och förlusttangenten för den andra resonatorn ökar med appliceringen av en ökande biaseringsspanning, och att också överforingen av elektromagnetisk energi från den andra till den forsta resonatorn okas, och automatiskt kompenserar for den ökande forlusttangenten for den andra resonatorn genom att reducera dess påverkan på den kopplade resonatoranordningen.

16. En avstämbar resonansanordning enligt patentkrav 1, k a n n e t e c k n a d d ä r a V att de forsta och andra resonatorerna innefattar tunnfilms- substrat.

17. En avståmbar resonansanordning enligt något av föregående patentkrav, k a n n e t e c k n a d d a r a v att den innefattar åtminstone två resonatoranordningar, och att det gemensamma jordplanet (13;13A;l3B;13F) är gemensamt for åtminstone två resonatoranordningar sonl bildar ett avstambart filter (100). 10 15 20 25 30 .- n - v» 1. 1 v . - - v 1 ø< v a _» . n, ;|o , n v v v -= a. 1 ø u n . . y = « + . u L a 1 1 ~ 1 f. ,. .V.|.o 28

18. En avstambar resonansanordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att kopplingsmedlen innefattar, for varje resonatoranordning, en slits eller en apertur (5;5A;5B;5C;5D;5E) i det gemensamma jordplanet.

19. En avstambar resonansanordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att varje resonator är cirkulär, fyrkantig, rektangulär eller ellipsoidisk.

20. En avstambar resonansanordning enligt patentkrav 19, k a n n e t e c k n a d d a r a v att den består av en dubbelmodsresonatoranornding, och att varje (6), störning for att tillhandahålla for dubbemodsdrift. resonator innefattar ett utsprång en utskarning eller en

21. En avstambar resonatoranordning, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den innefattar en första resonator och en andra resonator, att sagda forsta resonator är icke avstämbar, att sagda andra resonator är en avstambar ferroelektrisk resonator, att sagda forsta och andra resonatorer separeras av ett jordplan som är gemensamt for sagda första och andra resonatorer, att kopplingsmedel ar anordnade för att tillhandahålla för koppling mellan sagda forsta och andra resonatorer, att for avstämning av resonatoranordningnen en biaseringsspänning appliceras till den andra resonatorn.

22. En avstämbar resonatoranordning enligt patentkrav 21, k a n n e t e c k n a d d ä r a v 10 l5 20 25 30 519 705 29 att den första resonatorn och den andra resonatorn består av parallellplattsresonatorer, och att det gemensamma jordplanet bildas av en andra elektrodplatta hos den första resonatorn och av en andra elektrod for den andra resonatorn, och att kopplingsmedlen innefattar en slits eller en apertur i det gemensamma jordplanet.

23. En avstambar resonatoranordning enligt patentkrav 22, k å n n e t e c k n a d d a r a v att den forsta resonatorn innefattar ett substrat, bulk- eller tunnfilms-, av LaAlO3, MgO, NdGaO3, Alflh, safir, eller ett med liknande egenskaper, och att den andra resonatorn innefattar ett bulk- material med liknande egenskaper, substrat, eller tunnfilms-, av SrTiOy KTaO@ eller ett där elektrodplattorna består av vanlig metall, eller (hogtemperatur) supraledare.

24. Ett forfarande for avstämning av en resonatoranordning, k a n n e t e c k n a t d ä r a v att det innefattar stegen att: - tillhandahålla en forsta, icke avstämbar, resonator, - tillhandahålla en andra avstambar resonator, så att den forsta och den andra resonatorn separeras och delar på ett gemensamt jordplan, - anordna kopplingsmedel i sagda gemensamma jordplan så att de forsta och andra resonatorerna blir kopplade, medgivande Överföring av elektromagnetisk energi mellan den forsta och andra resonatorn, - applicera en biaserings-/avstamningsspanning till sagda andra resonator som Ökar resonansfrekvensen, forlusttangenten for den andra resonatorn, och overföringen av elektromagnetisk energi till den forsta resonatorn, - optimera appliceringen av biaseringsspänningen så att påverkan genom den ökade förlusttangenten i den andra resonatorn, på den kopplade resonatoranordningen, kommer att kompenseras for genom 10 l5 20 25 30 -« , » u .n 1 a n _» 1 .. .4 1:. y 1 n = .x n f a; .yf . . | .- y 1- . L u. ,| n 4 | a n = i , n 1.» = i f v n r . n fn <1 .n u 30 en ökad överföring av elektromagnetisk energi till den första resonatorn.

25. Förfarandet enligt patentkrav 24, k a n n e t e c k n a t d ä r a v att den första resonatorn och den andra resonatorn innefattar skiv- eller parallellplattsresonatorer, att det gemensamma jordplanet bildas av en andra elektrodplatta för den första resonatorn och av en andra elektrod för den andra resonatorn, och att kopplingsmedlen innefattar en slits eller en apertur i det gemensamma jordplanet.

26. Förfarandet enligt något av patentkraven 24-25, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att den första resonatorn innefattar ett substrat, bulk- eller tunnfilms-, av LaAlO3, MgO, NdGaO3, Al2O3, safir, eller ett och att den andra resonatorn srTio3, material med liknande egenskaper, innefattar ett substrat, bulk- eller tunnfilms-, av KTaOh eller ett material med liknande egenskaper, där elektrodplattorna består av vanlig metall, eller (högtemperatur) supraledare.

27. Förfarandet enligt något av patentkraven 24-26, k a n n e t e c k n a t d ä r a v att det innefattar stegen att: - koppla två eller flera resonatoranordningar så att ett filter skall bildas, - optimera kopplingen mellan de respektive första och andra resonatorerna så att den ökade förlustfaktorn producerad genom. en ökad biaseringsspanning, i de ferroelektriska substraten, kan reduceras.