Hintergrund der Erfindung
Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft Mikrowellen-Resonatoren,
und insbesondere eine neue Struktur von Mikrowellen-Resonatoren,
die einen Signalleiter besitzen, der aus einem supraleitenden
Oxidverbund-Dünnfilm hergestellt ist.
Beschreibung des Standes der Technik
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"Mikrowellen" oder "Millimeterwellen" genannte
elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge in einem Bereich von einigen
zehn Zentimetern bis zu einigen Millimetern gelten theoretisch
lediglich als ein Teil eines Spektrums von elektromagnetischen
Wellen, aber in vielen Fällen wurden sie vom Gesichtspunkt der
Elektrotechnik aus als spezieller, unabhängiger Bereich der
elektromagnetischen Wellen gesehen, da für die Behandlung dieser
elektromagnetischen Wellen spezielle und eigene Verfahren und
Geräte entwickelt worden sind.
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1986 berichteten Bednorz und Miller, daß (La, Ba)&sub2;CuO&sub4; bei
einer Temperatur von 30 K einen supraleitenden Zustand zeigt.
1987 berichtete Chu, daß YBa&sub2;Cu&sub3;Oy bei einer Größenordnung von 90
K eine kritische supraleitende Temperatur besitzt, und 1988
berichtete Maeda von einem sogenannten supraleitenden oxydischen
Verbundmaterial vom Typ Wismut (Bi), das eine kritische
supraleitende Temperatur von über 100 K aufweist. Diese
supraleitenden oxydischen Verbundmaterialien können durch Kühlung unter
Verwendung von billigem flüssigem Stickstoff eine
Supraleitbedingung erreichen. Folglich ist die Möglichkeit einer aktuellen
Anwendung der Supraleittechnologie diskutiert und erforscht
worden.
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Ein der Supraleitung eigenes Phänomen kann bei verschiedenen
Anwendungen vorteilhaft verwendet werden, und die
Mikrowellenkomponente macht keine Ausnahme. Im allgemeinen hat der
Mikrostreifenleiter einen Abschwächungskoeffizienten, der einer
Widerstandskomponente des Leiters zugeschrieben werden kann.
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Dieser der Widerstandskomponente zuzuschreibende
Abschwächungskoeffizient nimmt mit der Quadratwurzel der Frequenz zu.
Andererseits steigt der dielektrische Verlust parallel zum Anstieg
der Frequenz an. Jedoch ist der Verlust in einem vorliegenden
Mikrostreifenleiter in einem Frequenzbereich von bis zu 10 GHz
nahezu dem Widerstand des Leiters zuzuschreiben, da die
dielektrischen Materialien verbessert worden sind. Deshalb ist es
möglich, die Leistungsfähigkeit des Mikrostreifenleiters
wesentlich zu erhöhen, wenn der Widerstand des Leiters in dem
Streifenleiter verringert werden kann.
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Bekanntlich kann der Mikrostreifenleiter als einfache
Signalübertragungsleitung verwendet werden. Außerdem kann, wenn
ein geeignetes Strukturieren angewandt wird, der
Mikrostreifenleiter als Mikrowellenkomponente mit einem Induktor, einem
Filter, einem Resonator, einer Verzögerungsleitung usw.
verwendet werden. Entsprechend wird eine Verbesserung des
Mikrostreifenleiters zu einer Verbesserung der Merkmale der
Mikrowellenkomponente führen. Deshalb sind verschiedene
Mikrowellenkomponenten, die einen Signalleiter aus einem oxydischen Supraleiter
besitzen, vorgeschlagen worden.
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Ein typischer herkömmlicher Mikrowellen-Resonator, der den
oben erwähnten oxydischen Supraleiter verwendet, umfaßt ein
erstes Substrat, das mit einem supraleitenden Signalleiter
versehen ist, der aus einem in einer vorher festgelegten Form
strukturierten supraleitenden Oxiddünnfilm hergestellt ist, und
ein zweites Substrat, dessen gesamte Oberfläche mit einem
supraleitenden Erdungsleiter versehen ist, und der ebenfalls aus
einem supraleitenden Oxiddünnfilm hergestellt ist. Das erste und
das zweite Substrat sind innerhalb eines Metallgehäuses, das
verkapselt und mit einem Metalldeckel verschlossen ist,
aufeinander gestapelt.
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Der supraleitende Signalleiter besteht aus einem
supraleitenden Resonanzsignalleiter und einem Paar supraleitender
Ankopplungs-Signalleiter, die an gegenüberliegenden Seiten des
supraleitenden Resonanzsignalleiters, von dem supraleitenden
Resonanzsignalleiter getrennt, angeordnet sind. Dieser
supraleitende Signalleiter und der supraleitende Erdungsleiter können
aus einem supraleitenden Dünnfilm von z. B. einem Oxidverbund
vom Typ Y-Ba-Cu-O gebildet sein.
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Der Mikrowellen-Resonator mit der oben erwähnten
Konstruktion besitzt eine spezifische Resonanzfrequenz f&sub0; entsprechend
den Merkmalen des supraleitenden Signalleiters und kann für eine
Frequenzsteuerung in einem lokalen Oszillator eingesetzt werden,
der in Mikrowellen-Kommunikationsgeräten und für andere Zwecke
verwendet wird.
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Jedoch ist ein Problem aufgetreten, bei dem die
Resonanzfrequenz f&sub0; des Mikrowellen-Resonators, der unter Verwendung des
oxydischen Supraleiters wirklich hergestellt wird, sich nicht
unbedingt in Übereinstimmung mit einem konzipierten Wert
befindet. Bei dieser Mikrowellen-Resonatorart besteht nämlich bei den
Merkmalen des supraleitenden Oxiddünnfilms eine leichte
Abweichung und beim Aufbau des gegenseitigen Einflusses ein leichter
Fehler, die eine unvermeidliche Streuung der Merkmale des
Mikrowellen-Resonators bewirken.
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Der Beitrag von P.A. Polakos et al., "Electrical
Characteristics of Thin-Film Ba&sub2;YCu&sub3;O&sub7; Superconducting Ring Resonators",
erschienen in IEEE Microwave and Guided Wave Letters, Band 1,
Nr. 3, März 1991, New York, S. 54 bis 56, offenbart
supraleitende Mikrostreifen-Ringresonatoren, für die sowohl der
Mikrostreifen als auch die Erdungsfläche aus supraleitenden Schichten
hergestellt wurden, die auf beiden Seiten desselben
dielektrischen Substrats aufgebracht waren. Die betriebsfertigen
Resonatoren waren auf der Stufe eines geschlossenen Kühlsystems
montiert und mit einem Paar Koaxialkabel verbunden, das den
Signalweg nach außen herstellte. Die Streueffekt-Parameter
wurden in einem Temperaturbereich zwischen 15 und 90 K gemessen.
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In EP-A2-0065406 wird eine Frequenzquelle offenbart, die
einen temperaturgeregelten Kristall verwendet, um die Frequenz
eines Oszillators zu ermitteln. Diese Frequenzquelle verwendet
kein supraleitendes Material. Die Oszillatorschaltung und eine
Temperaturregelschaltung sind sehr dicht neben dem Kristall
montiert, wodurch Temperaturabweichungen auf ein Minimum
reduziert werden. Die zwei Schaltungen und der Kristall sind von
einem thermischen Isoliermaterial umgeben und in einem relativ
großen Behälter mit temperaturgeregelten Wänden eingeschlossen,
die auf konstanter Temperatur gehalten werden.
Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist also eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Mikrowellen-Resonator bereitzustellen, bei dem der oben erwähnte
Fehler des herkömmlichen Mikrowellen-Resonators beseitigt ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist&sub1; einen
neuartigen Mikrowellen-Resonator zu schaffen, bei dem die
Resonanzfrequenz des Mikrowellen-Resonators leicht abzugleichen ist,
um die Streuung der Merkmale des Mikrowellen-Resonators zu
kompensieren.
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Die obigen und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung
werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Mikrowellen-
Resonator mit einem dielektrischen Substrat, einem
strukturierten supraleitenden Signalleiter, der auf der einen Fläche des
dielektrischen Substrats aufgebracht ist, und einem
supraleitenden Erdungsleiter, der auf der anderen Fläche des dielektrischen
Substrats aufgebracht ist, gelöst, wobei der supraleitende
Signalleiter und der supraleitende Erdungsleiter aus einem
supraleitenden Oxiddünnfilm gebildet sind, der Resonator
außerdem einen temperaturgeregelten Heizkörper aufweist, der nahe bei
dem supraleitenden Signalleiter und dem supraleitenden
Erdungsleiter angebracht ist und so den supraleitenden Signalleiter und
den supraleitenden Erdungsleiter heizt.
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Wie aus dem obigen zu sehen ist, ist der
Mikrowellen-Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß er die Möglichkeit zum Einstellen seiner Resonanzfrequenz f&sub0;
besitzt, und die Einstellung der Resonanzfrequenz f&sub0; kann auf
elektrische Weise gesteuert werden.
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Es war bekannt, daß der oxydische Supraleiter verschiedene
eigene Merkmale besitzt, die sich von denen herkömmlicher
Metall-Supraleiter unterscheiden. Der Mikrowellen-Resonator
gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt eines der eigenen
Merkmale des oxydischen Supraleiters.
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Der oxydische Supraleiter besitzt nämlich die Eigenschaft,
daß sich in einem Temperaturbereich bis zu einer kritischen
Temperatur, bei der der oxydische Supraleiter beginnt, sich als
Supraleiter zu verhalten, das Verhältnis der Supraleitungs-
Elektronendichte ns zur normalen Leitungs-Elektronendichte nn als
Reaktion auf eine Änderung der Temperatur verändert. Weil sich
die Magnetfeld-Eindringtiefe λ des Supraleiters in Verbindung mit
der Änderung der Temperatur verändert, weist der aus dem
oxydischen Supraleiter bestehende Mikrowellen-Resonator
Temperaturabhängigkeitseigenschaften bei der Resonanzfrequenz in dem
Temperaturbereich bis zu der kritischen Temperatur auf.
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In Anbetracht dieser Eigenschaft ist bei dem
Mikrowellen-Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung der elektrisch
steuerbare Heizkörper in der Nähe der Resonanzleiter angeordnet, um
die Temperatur des Mikrowellen-Resonators genau zu steuern und
die Resonanzfrequenz f&sub0; auf einen beliebigen gewünschten Wert
einzustellen.
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Mit anderen Worten, der Mikrowellen-Resonator gemäß der
vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, daß die Resonanzfrequenz f&sub0;
durch Einstellen der an den Heizkörper gelieferten elektrischen
Energie elektrisch gesteuert werden kann.
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Die supraleitende Signalleiterschicht und die supraleitende
Erdungsleiterschicht des Mikrowellen-Resonators gemäß der
vorliegenden Erfindung können aus Dünnfilmen von im allgemeinen
supraleitenden Oxidmaterialien, wie z. B. einem supraleitenden
Oxidmaterial vom Typ Kupferoxid mit einer hohen kritischen
Temperatur (high-Tc), typisiert durch ein supraleitendes
oxydisches Verbundmaterial vom Typ Y-Ba-Cu-O und ein supraleitendes
oxydisches Verbundmaterial vom Typ Tl-Ba-Ca-Cu-O, gebildet sein.
Außerdem kann eine Sedimentation des supraleitenden
Oxiddünnfilms durch eine Zerstäubung, eine Laser-Verdunstung usw. als
Beispiel dienen.
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Das Substrat kann aus einem Material hergestellt sein, das
aus der aus MgO, SrTiO&sub3;, NdGaO&sub3;, Y&sub2;O&sub3;, LaAlO&sub3;, LaGaO&sub3;, Al&sub2;O&sub3; und
ZrO&sub2; bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Jedoch ist das Material
für das Substrat nicht auf diese Materialien begrenzt, und das
Substrat kann aus irgendeinem Oxidmaterial hergestellt sein, das
nicht in das verwendete supraleitende Oxidmaterial vom Typ
Kupferoxid mit einer hohen kritischen Temperatur diffundiert,
und das sich im wesentlichen an Kristallgitter mit dem
verwendeten supraleitenden Oxidmaterial vom Typ Kupferoxid mit der hohen
kritischen Temperatur anpaßt, so daß zwischen dem oxydischen
Dünnfilmisolator und der supraleitenden Schicht aus dem
supraleitenden Oxidmaterial vom Typ Kupferoxid mit hoher kritischer
Temperatur eine deutliche Grenze gebildet wird. Von diesem
Standpunkt aus betrachtet kann gesagt werden, daß es möglich
ist, ein oxydisches Isoliermaterial zu verwenden, das
herkömmlicherweise zum Bilden eines Substrats verwendet wird, bei dem ein
supraleitendes Oxidmaterial vom Typ Kupferoxid mit hoher
kritischer Temperatur aufgebracht ist.
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Ein bevorzugtes Substratmaterial umfaßt einen
MgO-Einkristall, einen SrTiO&sub3;-Einkristall, ein NdGaO&sub3;-Einkristallsubstrat,
ein Y&sub2;O&sub3;-Einkristallsubstrat, einen LaAlO&sub3;-Einkristall, einen
LaGaO&sub3;-Einkristall, einen Al&sub2;O&sub3;-Einkristall und einen
ZrO&sub2;-Einkristall.
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Z. B. kann der supraleitende Oxiddünnfilm durch Verwendung
von z. B. einer (100) Oberfläche eines MgO-Einkristallsubstrats,
einer (110) Oberfläche oder einer (100) Oberfläche eines SrTiO&sub3;-
Einkristallsubstrats und einer (001) Oberfläche eines
NdGaO&sub3;-Einkristallsubstrats als Sedimentationsoberfläche aufgebracht
werden, auf welche der supraleitende Oxiddünnfilm aufgebracht
ist.
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Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von
bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Bezugnahme
auf die anhängenden Zeichnungen ersichtlich. Die hier
nachfolgend erklärten Beispiele dienen jedoch nur als Beispiel der
vorliegenden Erfindung, und daher ist es so zu verstehen, daß
die vorliegende Erfindung keinesfalls auf die folgenden
Beispiele begrenzt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels des Mikrowellen-Resonators gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 zeigt ein Rasterdiagramm des Signalleiters des in
Fig. 1 gezeigten supraleitenden Mikrowellen-Resonators;
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Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels des Mikrowellen-Resonators gemäß der
vorliegenden Erfindung; und
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Fig. 4 zeigt ein Diagramm der Merkmale des in Fig. 3
gezeigten supraleitenden Mikrowellen-Resonators.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Bezüglich Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht
gezeigt, die ein erstes Ausführungsbeispiel des Mikrowellen-
Resonators gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Der gezeigte Mikrowellen-Resonator weist ein erstes Substrat
auf, das aus einem dielektrischen Material gebildet ist, und
eine obere Fläche besitzt, die aus einem supraleitenden
Signalleiter 10 gebildet ist, der aus einem in einer vorgegebenen Form
strukturierten supraleitenden Oxiddünnfilm gebildet ist, wie
nachfolgend noch erwähnt wird, und er weist ein zweites Substrat
auf, das aus einem dielektrischen Material gebildet ist und
eine obere Fläche besitzt, die mit einem supraleitenden
Erdungsleiter 30 völlig bedeckt ist, der auch aus einem supraleitenden
Oxiddünnfilm gebildet ist. Das erste und das zweite Substrat 20
und 40 sind in einer Weise aufeinander gestapelt, daß die ganze
untere Fläche des ersten Substrats 20 mit dem supraleitenden
Erdungsleiter 30 Kontakt hat. Die gestapelte Anordnung aus dem
ersten und dem zweiten Substrat 20 und 40 befindet sich innerhalb
eines hohlen Gehäuses 50a mit quadratischem Querschnitt, bei dem
die Oberseite und die Unterseite offen sind und das auf seiner
oberen und unteren Seite mit einem Oberseitendeckel 50a bzw.
einem Bodendeckel 50b verkapselt und verschlossen ist. Das zweite
Substrat 40 liegt auf der oberen Fläche des Bodendeckels 50b.
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Da der supraleitende Oxiddünnfilm 10 auf dem ersten Substrat
und der supraleitende Oxiddünnfilm 30 unabhängig von dem
ersten Substrat 20 auf dem zweiten Substrat 40 gebildet ist, ist
es möglich, eine Verschlechterung der supraleitenden
Oxiddünnfilme zu vermeiden, die auftreten würde, wenn ein Paar
supraleitende Oxiddünnfilme aufeinanderfolgend auf einer Fläche eines
Substrats und dann auf der anderen Fläche desselben Substrats
aufgebracht würden.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das zweite Substrat 40 im
Vergleich zu dem ersten Substrat 20 groß, und eine Innenfläche des
Gehäuses 50a besitzt eine Stufe 51, um den Größenunterschied
zwischen dem ersten Substrat 20 und dem zweiten Substrat 40
auszugleichen. Somit ist das zweite Substrat 40 zwischen der
oberen Fläche des Bodendeckels 50c und der Stufe 51 des Gehäuses
50a eingeschoben und fixiert, und zwar auf eine Weise, daß der
auf dem zweiten Substrat 40 gebildete supraleitende
Erdungsleiter 30 an seinem Rand mit der Stufe 51 des Gehäuses 50a Kontakt
hat.
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Außerdem besitzt der Oberseitendeckel 50b eine Innenwand 52,
die sich entlang der Innenfläche des Gehäuses 50a abwärts
erstreckt und so an die obere Fläche des ersten Substrats 20
angrenzt, so daß das erste Substrat 20 zwangsweise in engen
Kontakt mit dem supraleitenden Erdungsleiter 30 des zweiten
Substrats 40 gedrückt und zwischen dem zweiten Substrat 40 und
dem unteren Ende der Innenwand 52 des Oberseitendeckels 50b
gehalten wird.
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Außerdem sind die Zuführungsleitungen (nicht gezeigt)
eigentlich dafür eingerichtet, durch das Gehäuse 50a oder den
Deckel 50b geführt zu werden, um die Mikrowellen in den
Signalleiter 10 hineinzuführen.
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Der gezeigte Mikrowellen-Resonator enthält darüber hinaus
einen Heizkörper 60, der einen Widerstand aufweist, welcher auf
der unteren Fläche des Bodendeckels 50c des Gehäuses 50a
montiert ist. Der Heizkörper 60 besitzt ein Paar
Stromversorgungsanschlüsse 60a und 60b.
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Fig. 2 zeigt eine Struktur des supraleitenden Signalleiters
10, der auf dem ersten Substrat 20 in dem in Fig. 1 gezeigten
Mikrowellen-Resonator angeordnet ist.
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Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind auf dem ersten Substrat 20
ein kreisförmiger supraleitender Signalleiter 11 zur Bildung
eines Resonators und ein Paar supraleitende Signalleiter 12 und 13
angeordnet, die die Mikrowellen dem supraleitenden Signalleiter
11 zuführen und von diesem abgreifen. Diese supraleitenden
Signalleiter 11, 12 und 13 und der supraleitende Erdungsleiter
auf dem zweiten Substrat 40 können aus einem supraleitenden
Dünnfilm aus z. B. einem Oxidverbund vom Typ Y-Ba-Cu-O
hergestellt sein.
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Der Mikrowellen-Resonator mit dem oben erwähnten Aufbau wird
zum Kühlen des supraleitenden Signalleiters 10 und des
supraleitenden Erdungsleiters 30 verwendet, so daß die Leiter 10 und 30
supraleitend bleiben, aber die Temperatur kann in einem
Temperaturbereich nahe der kritischen Temperatur genau gesteuert
werden.
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Bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel ist der
Heizkörper 60 auf der unteren Fläche des Deckels 50c des Gehäuses 50a
montiert. Der Heizkörper kann jedoch problemlos auch innerhalb
des Gehäuses 50a, z. B. auf der oberen Fläche des Deckels 50c
oder auf der unteren Fläche des Deckels 50b vorgesehen werden.
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Ein Mikrowellen-Resonator mit einem in Fig. 3 gezeigten
Aufbau wurde konkret hergestellt.
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Der in Fig. 3 gezeigte Mikrowellen-Resonator weist eine im
wesentlichen ähnliche Konstruktion wie der in Fig. 1 gezeigten
auf, enthält aber zusätzlich ein drittes Substrat 40a, das mit
einem supraleitenden Oxiddünnfilm versehen ist, welcher einen
zweiten supraleitenden Erdungsleiter 30a aufweist. Das dritte
Substrat 40a ist aus einem dielektrischen Material gefertigt,
und es ist auf den supraleitenden Signalleiter 10 gestapelt und
innerhalb des Gehäuses 50a untergebracht. Das dritte Substrat
40a ist mit Hilfe einer Feder 70 mit dem supraleitenden
Signalleiter 10 in engen Kontakt gebracht.
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Das erste Substrat 20 wurde aus einem quadratischen MgO-
Substrat mit einer Kantenlänge von 18 mm und einer Dicke von 1
mm gebildet. Der supraleitende Signalleiter 10 wurde aus einem
Oxidverbund-Dünnfilm aus Y-Ba-Cu-O mit einer Dicke von 5000 Å
hergestellt. Dieser supraleitende Oxidverbund-Dünnfilm vom Typ
Y-Ba-Cu-O wurde durch Zerstäuben aufgebracht. Die
Sedimentationsbedingung war folgendermaßen:
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Ziel : Y&sub1;Ba&sub2;Cu&sub3;O7-x
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Zerstäubungsgas : Ar mit 20 mol% an O&sub2;
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Gasdruck : 0,5 Torr
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Substrat-Temperatur : 620ºC
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Filmdicke : 5000 Å
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Der so gebildete supraleitende Signalleiter 10 war
folgendermaßen strukturiert, um den Resonator zu bilden: Der
supraleitende Signalleiter 11 hat die Form eines Kreises mit einem
Durchmesser von 12 mm, und das Paar supraleitender
Ankopplungssignalleiter 12 und 13 weisen eine Breite von 0,4 mm und eine
Länge von 2,0 mm auf. Ein Abstand oder eine Lücke zwischen dem
supraleitenden Signalleiter 11 und jedem der supraleitenden
Ankopplungs-Signalleiter 12 und 13 beträgt an der engsten Stelle
1,0 mm.
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Andererseits waren das zweite Substrat 40 und das dritte
Substrat 40a aus quadratischen MgO-Substraten mit einer Dicke
von 1 mm hergestellt. Die Seiten des zweiten Substrats 40 und
des dritten Substrats bestehen aus 20 mm bzw. aus 18 mm. Die
supraleitenden Erdungsleiter 30 und 30a waren durch ein Zerstäuben
ähnlich dem zur Sedimentation des supraleitenden Signalleiters
10 aus einem Oxidverbund-Dünnfilm aus Y-Ba-Cu-O mit einer Dicke
von 5000 Å hergestellt.
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Die oben erwähnten drei Substrate 20, 40 und 40a waren
innerhalb des quadratischen, aus Messing gefertigten hohlen
Gehäuses 50a angeordnet, und die gegenüberliegenden Öffnungen
des Gehäuses 50a wurden verkapselt und mit den ebenfalls aus
Messing gefertigten Deckeln 50b und 50c verschlossen. Bei diesem
Prozeß wurde das dritte Substrat 40a mit dem supraleitenden
Signalleiter 10 mit Hilfe einer Feder 70 in engen Kontakt
gebracht.
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Die untere Fläche des Deckels 50c wurde vorher durch eine
Isolierschicht aus SiO&sub2; mit einem Nichrom-Dickfilm gebildet,
wodurch ein Heizkörper 60 erzeugt wurde. Außerdem wurden zwei
Nickellagen geschichtet, um ein Paar Elektroden zu bilden, auf
welche für den Heizkörper 60 ein Paar Stromversorgungsanschlüsse
60a gelötet wurden.
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Für den so gefertigten supraleitenden Mikrowellen-Resonator
wurde unter Verwendung eines Netzwerk-Analysators eine
Frequenzkennlinie der Übertragungsenergie gemessen.
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Zuerst wurde die Temperaturkennlinie der Resonanzfrequenz
gemessen, indem der Mikrowellen-Resonator in einen Kryostaten
gelegt wurde, ohne den in dem Mikrowellen-Resonator vorgesehenen
Heizkörper 60 in Betrieb zu setzen. Das Ergebnis der Messung ist
in Fig. 4 gezeigt.
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Ferner wurde beim Betreiben und Steuern des Heizkörpers,
während der Mikrowellen-Resonator durch flüssigen Stickstoff
gekühlt wurde, die Resonanzfrequenz bei Temperaturen von 77 K, 79
K bzw. 81 K gemessen. Das Ergebnis der Messung ist
folgendermaßen:
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Temperaturmessung (K) 77 79 81
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Resonanzfrequenz (MHz) 4448,1 4446,5 4444,5
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Es wird angemerkt, daß sich die Resonanzfrequenz mit dem
Anstieg der Temperatur verringert.
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Wie oben erwähnt, ist der Mikrowellen-Resonator gemäß der
vorliegenden Erfindung so konstruiert, daß man die
Resonanzfrequenz f&sub0; leicht einstellen kann. Außerdem kann diese Einstellung
der Resonanzfrequenz f&sub0; auf elektrische Weise von jemandem
außerhalb des Resonators durchgeführt werden. Daher kann die
Einstellung leicht durchgeführt werden, nachdem der Resonator
zusammengebaut worden ist, und die Einstellung kann sogar dann
leicht durchgeführt werden, wenn der Resonator in Funktion ist.
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Entsprechend kann der Mikrowellen-Resonator gemäß der
vorliegenden Erfindung in einem lokalen Oszillator von Mikrowellen-
Kommunikationsgeräten und dergleichen effizient verwendet
werden.
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Somit ist die Erfindung mit Bezugnahme auf die speziellen
Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben worden. Jedoch ist
hier anzumerken, daß die vorliegende Erfindung keineswegs auf
die Einzelheiten der gezeigten Strukturen begrenzt ist, sondern
innerhalb des Schutzumfangs der anhängenden Patentansprüche
Änderungen und Modifizierungen durchgeführt werden können.