(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210630225.X (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 国开启科量子技 术 （北京） 有限公司 地址 100193 北京市海淀区西北旺东路10 号院东区5号楼一层108 申请人 启科量子技 术 （珠海） 有限公司 (72)发明人 刘红喜　周卓俊　黄毛毛　韩琢　 罗乐　 (51)Int.Cl. H01P 1/212(2006.01) H01P 7/06(2006.01) G06F 30/367(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于HFSS的双螺旋谐振器及设计方法、 电压 放大装置 (57)摘要 本发明公开了基于HFSS的双螺旋谐振器， 包 括谐振器腔体、 第一螺旋线圈、 第二螺旋线圈、 第 一输出端、 第二输出端、 天线线圈和天线输入端； 第一螺旋线圈、 第二螺旋线圈均设于谐振器腔体 内， 并且形成双螺旋结构； 第一输出端、 第二输出 端均设于谐振器腔体的顶部， 并且第一输出端与 第一螺旋线圈的第一端电性连接、 第二输出端与 第二螺旋线圈的第一端电性连接； 天线线圈设于 谐振器腔体内， 并且位于第一螺旋线圈、 第二螺 旋线圈形成双螺旋结构与谐振器腔体的底壁之 间； 并且， 天线线圈的第一端固定于谐振器腔体 的底壁、 第二端延伸至谐振器腔体的外部与天线 输入端电性连接。 本发明还公开了基于HFSS的双 螺旋谐振器的设计方法及电压放大装置 。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115000660 A 2022.09.02 CN 115000660 A 1.基于HFSS的双螺旋谐振器， 其特征在于， 包括谐振器腔体、 第一螺旋线圈、 第二螺旋 线圈、 第一输出端、 第二输出端、 天线线圈和天线输入端； 其中， 所述第一螺旋线圈、 第二螺 旋线圈均设于所述谐振器腔体内， 并且第一螺 旋线圈与第二螺 旋线圈形成双螺 旋结构； 所述天线线圈设于谐振器腔体内， 并且位于第一螺旋线圈、 第二螺旋线圈形成双螺旋 结构与谐振器腔 体的底壁之 间； 并且， 天线线圈的第一端固定于所述谐振器腔 体的底壁、 第 二端延伸至所述谐振器腔体的外部与天线输入端电性连接， 进而与外部的射频信号源连 接， 用于接收外部的射频信号； 所述第一输出端、 第二输出端均设于所述谐振器腔体的顶部， 与离子阱射频电极的两 端对应连接， 同时第一输出端与第一螺旋线圈的第一端电性连接、 第二输出端与第二螺旋 线圈的第一端电性连接； 所述第一输出端、 第二输出端， 用于将放大后的射频信号输出到离 子阱射频电极的两端。 2.根据权利要求1所述的基于HFSS的双螺旋谐振器， 其特征在于， 所述第一螺旋线圈的 第一端延伸至所述谐振器腔体的外部， 以形成第一输出端； 所述第二螺旋线圈的第一端延 伸至所述谐振器腔体的外部以形成第二输出端； 天线的第二端通过套设第三SMA接头以形 成天线输入端。 3.根据权利要求2所述的基于HFSS的双螺旋谐振器， 其特征在于， 所述第一输出端与谐 振器腔体的腔体壁之间设有绝缘介质， 所述第二输出端与 谐振器腔 体的腔体壁之 间设有绝 缘介质； 所述 绝缘介质为特弗伦介质。 4.根据权利要求1所述的基于HFSS的双螺旋谐振器， 其特征在于， 包括第一短路帽和第 二短路帽； 其中， 所述第一螺旋线圈的第二端延伸至所述谐振器腔 体的外部， 与所述第一短 路帽电性连接； 所述第二螺旋线圈的第二端延伸至所述谐振器腔体的外部， 与所述第二短 路帽电性连接 。 5.根据权利要求4所述的基于HFSS的双螺旋谐振器， 其特征在于， 所述第一短路帽和第 二短路帽均设于所述谐振器腔体的侧壁上， 并以所述谐振器腔体对称设置 。 6.根据权利要求1所述的基于HFSS的双螺旋谐振器， 其特征在于， 所述谐振器腔体为圆 柱形腔体。 7.根据权利要求1所述的基于HFSS的双螺旋谐振器， 其特征在于， 所述谐振器腔体的腔 体壁为金属， 腔 体壁的厚度为1mm～ 4mm； 所述谐振器腔体的内壁设有镀层， 所述镀层为金或 银， 并且镀层的厚度为10um～3 0um。 8.根据权利要求1所述的基于HFSS的双螺旋谐振器， 其特征在于， 所述双螺旋谐振器的 结构参数通过对双螺旋谐振器进 行3D建模， 并通过HFSS电磁波仿 真软件结合预期负载阻抗 设计进行设定， 并根据预期负载阻抗设计得出双螺旋谐振器的结构参数； 其中， 结构参数包 括第一螺 旋线圈的匝数、 第二螺 旋线圈的匝数、 螺距和线圈直径。 9.一种如权利要求1 ‑8中任意一项所述的基于HFSS的双螺旋谐振器的设计方法， 其特 征在于， 所述设计方法包括以下步骤： 建模步骤： 根据双螺 旋谐振器的结构进行3D建模， 以生成双螺 旋谐振器的3D模型； 获取步骤： 获取 预期性能参数； 分析步骤： 通过HFSS电磁仿真软件对双螺旋谐振器的3D模型进行场路协同分析， 进而 得出双螺旋谐振器的结构参数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115000660 A 2设计步骤： 根据双螺旋谐振器的结构参数和双螺旋谐振器的3D模型设计得出双螺旋谐 振器。 10.一种用于离子阱的电压放大装置， 其特征在于， 所述电压放大装置包括基于HFSS的 双螺旋谐振器。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115000660 A 3