射頻無源鐵氧體帶狀線雙Y結(jié)環(huán)行器的研究與設(shè)計.pdf

1、環(huán)行器作為一種重要的微波鐵氧體器件，廣泛用于通信與雷達系統(tǒng)中的收發(fā)信組件上。本文所研究的無源鐵氧體帶狀線環(huán)行器有別于有源環(huán)行器，主要應用于基站等大功率器件中，需外加偏置磁場。由于以往鐵氧體環(huán)行器的設(shè)計主要依靠經(jīng)驗，設(shè)計成本較高且成品尺寸較大，本文的目的就是從理論分析的角度出發(fā)，總結(jié)完整的無源鐵氧體環(huán)行器設(shè)計流程，并結(jié)合仿真軟件分析、修正設(shè)計參數(shù)，縮短設(shè)計周期與成本，以結(jié)構(gòu)小型化為要求進行環(huán)行器設(shè)計。 本文的重點為研究鐵氧體帶線結(jié)

2、環(huán)行器的理論分析和設(shè)計流程及雙Y結(jié)環(huán)行器的仿真與樣品制作。首先定性地描述鐵氧體材料的特性、環(huán)行器的工作原理，從場理論的角度推導非互易圓盤結(jié)和雙Y結(jié)兩種內(nèi)導體結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的計算方法，然后本文總結(jié)得到一般帶線非互易結(jié)環(huán)行器的設(shè)計流程和內(nèi)導體CAD結(jié)構(gòu)及電磁參數(shù)的選擇與計算，并使用數(shù)學軟件Matlab以場理論計算為依據(jù)定量地比較分析兩種內(nèi)導體結(jié)構(gòu)圓盤結(jié)和雙Y結(jié)的內(nèi)導體CAD參數(shù)、鐵氧體飽和磁化強度、偏置磁場及環(huán)行器阻抗匹配段等參數(shù)與環(huán)行性能、

3、散射參量之間的關(guān)系，以器件小型化設(shè)計為目標，得到對于帶線環(huán)行器設(shè)計具有指導意義的一些經(jīng)驗結(jié)論。在理論分析的基礎(chǔ)上，使用射頻EDA軟件HFSS進一步對環(huán)行器的內(nèi)導體、鐵氧體部分進行中心頻點以及工作頻段內(nèi)的仿真與優(yōu)化，修正各項設(shè)計參數(shù)并改善其散射參量性能。 最后，根據(jù)仿真結(jié)果研制工作在EGSM頻段925～960MHz，中心頻點約為940MHz的基站用鐵氧體帶狀線雙Y圓盤結(jié)環(huán)行器，得到與仿真結(jié)果較為一致的實測值。測試結(jié)果表明，在工作頻