毫米波環(huán)行器的設(shè)計(jì).pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC1注學(xué)位論文毫米波環(huán)行器的設(shè)計(jì)毫米波環(huán)行器的設(shè)計(jì)（題名和副題名）石中立石中立（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名邵振海邵振海教授電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請(qǐng)專業(yè)學(xué)位級(jí)別碩士碩士專業(yè)名稱通信與信息系統(tǒng)通信與信息系統(tǒng)論文提交日期2011.3.18論文答辯日期2011.5.19學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2011年月日注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)。摘要I

2、摘要上世紀(jì)八十年代以來，微波頻譜的利用日顯擁擠，已被開發(fā)的頻譜很難繼續(xù)承載快速發(fā)展的通訊技術(shù)所帶來的壓力。這就促使世界各國科技人員去探索和開發(fā)更高頻段的頻譜資源，從而使得毫米波技術(shù)在較短時(shí)期內(nèi)取得了飛速的發(fā)展。毫米波鐵氧體環(huán)行器作為毫米波技術(shù)的一個(gè)重要分支，且在雷達(dá)、微波測(cè)量、電子對(duì)抗等領(lǐng)域中起著不可替代的作用，有必要對(duì)其進(jìn)行深入研究。本文首先對(duì)鐵氧體材料的基本性質(zhì)以及毫米波結(jié)環(huán)行器的工作原理作了詳細(xì)的分析，進(jìn)而在Ka波段設(shè)計(jì)出一種微帶

3、線環(huán)行器和三種基片集成波導(dǎo)環(huán)行器。在微帶線環(huán)行器設(shè)計(jì)中，使用四分之一波長(zhǎng)微帶線阻抗變換器實(shí)現(xiàn)端口阻抗值為50歐姆的微帶線與中心鐵氧體圓盤之間的阻抗匹配，結(jié)果表明中心頻率為34.2GHz，以20dB為基準(zhǔn)，環(huán)行器的隔離頻帶為29.8GHz～37.2GHz，對(duì)應(yīng)的插入損耗均在0.5dB之下。介于微帶線在毫米波頻段的高損耗性，改用基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)Ka波段環(huán)行器，當(dāng)這種傳輸線結(jié)構(gòu)的尺寸滿足一定條件時(shí)，可等效為傳統(tǒng)矩形波導(dǎo)來分析。在基片集成

4、波導(dǎo)環(huán)行器的設(shè)計(jì)中，通過里脊波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與中心鐵氧體圓盤之間的阻抗匹配。結(jié)果顯示，以20dB為基準(zhǔn)，環(huán)行器的隔離頻帶為33.4GHz～36.7GHz，對(duì)應(yīng)的插入損耗均在0.6dB之下，具有9.65%的相對(duì)帶寬，在此基礎(chǔ)上利用短截高阻抗微帶線對(duì)其進(jìn)行改良，使得相對(duì)帶寬為11.7%.為簡(jiǎn)化加工工藝，除去里脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，改變中心區(qū)域基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的尺寸實(shí)現(xiàn)與鐵氧體圓盤結(jié)構(gòu)的直接匹配，得到隔離度大于20dB的工作帶寬為4GHz，對(duì)應(yīng)