谐振器主要起频率控制的作用。谐振器同时存储电能和磁能,其谐振频率是当存储的电场能量等于存储的磁场能量时的频率。在微波频率范围内,同样条件下的超导体表面电阻比铜要低10~1000倍。
谐振器可以根据其结构分为3类:一维谐振器是一节传输线以某种耦合方式与输入输出连接,它在以一个模指数的一系列模式上发生谐振,
等于传输线的半波长的数目;二维谐振器是一种二维模型,它在一系列由两个模指数描述的模式上发生谐振,模指数取整数,它们描述在两个方向上的场分布;三维谐振器具有三维结构,如一个空心腔体或者一块介质材料,它在一系列由3个模指数所描述的模式上谐振。这3个模指数都取整数,分别描述沿3个方向上的场分布。
高温超导材料可以制作这3类谐振器,并且拥有极高的值。谐振器有多种应用,包括滤波器、振荡器/频率计和可调谐放大器。典型的超导微波谐振器结构如图所示。
由于超导微波谐振器具有极高的值,常用来制作高性能滤波器。通过多节数串联的方式制作的滤波器带内插损小、带边陡峭度高、带外抑制度高。