Ka波段非互易鐵氧體移相器研制.pdf

1、移相器是相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)中 T/R組件的關(guān)鍵部件之一，研制出高性能、小型化和低成本的移相器，對于相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的發(fā)展尤為重要。鐵氧體移相器具有承受功率較高、插入損耗較小、帶寬較寬和成本較低等優(yōu)點(diǎn)，具有重要的研究價(jià)值。文中主要研究了Ka波段移相器用LiZn鐵氧體材料的制備技術(shù)和器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　本文采用傳統(tǒng)氧化物法制備LiZn鐵氧體材料，研究了添加劑Bi2O3和燒結(jié)工藝對LiZn鐵氧體材料顯微結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。結(jié)果表明，適量添加B

2、i2O3能提高材料密度，促進(jìn)晶粒生長，可以得到高飽和磁化強(qiáng)度、高剩磁比和低矯頑力的LiZn鐵氧體材料，但過量摻雜會導(dǎo)致另相出現(xiàn)在晶界處，使得晶粒均勻性下降。升溫速率過快會導(dǎo)致矯頑力和剩磁比上升。負(fù)壓燒結(jié)可以使得飽和磁化強(qiáng)度和剩磁比上升，矯頑力下降。
　　采用Ansoft HFSS軟件對Ka波段非互易鐵氧體移相器進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，其結(jié)果表明（波導(dǎo)結(jié)構(gòu)采用雙背脊式波導(dǎo)，鐵氧體磁芯長度為30mm）：在34GHz±1GHz的頻率范圍內(nèi)，相移量

3、可達(dá)420°，插入損耗小于1.6dB，駐波比小于1.2。同時(shí)對兩種不同阻抗匹配介質(zhì)（Al2O3和 GaAs）的駐波特性和鐵氧體矩形環(huán)中心孔是否加載聚四氟乙烯分別做了仿真。結(jié)果表明：兩種不同阻抗匹配介質(zhì)的駐波比均小于1.2。與空氣填充相比，在鐵氧體矩形環(huán)中心孔處加載聚四氟乙烯介質(zhì)可提高相移量約20°，并可使插入損耗和駐波比略降。在此仿真基礎(chǔ)上，利用本文研制的LiZn鐵氧體材料，研制出了 Ka波段非互易鐵氧體移相器。測試結(jié)果表明：在33~3