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(jì).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(dá)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(yīng)用于基站等大功率器件中，需外加偏置磁場(chǎng)。由于以往鐵氧體環(huán)行器的設(shè)計(jì)主要依靠經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)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(jì)流程，并結(jié)合仿真軟件分析、修正設(shè)計(jì)參數(shù)，縮短設(shè)計(jì)周期與成本，以結(jié)構(gòu)小型化為要求進(jìn)行環(huán)行器設(shè)計(jì)。 本文的重點(diǎn)為研究鐵氧體帶線結(jié)

2、環(huán)行器的理論分析和設(shè)計(jì)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(chǎng)理論的角度推導(dǎo)非互易圓盤結(jié)和雙Y結(jié)兩種內(nèi)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)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(jì)流程和內(nèi)導(dǎo)體CAD結(jié)構(gòu)及電磁參數(shù)的選擇與計(jì)算，并使用數(shù)學(xué)軟件Matlab以場(chǎng)理論計(jì)算為依據(jù)定量地比較分析兩種內(nèi)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)圓盤結(jié)和雙Y結(jié)的內(nèi)導(dǎo)體CAD參數(shù)、鐵氧體飽和磁化強(qiáng)度、偏置磁場(chǎng)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(jì)為目標(biāo)，得到對(duì)于帶線環(huán)行器設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義的一些經(jīng)驗(yàn)結(jié)論。在理論分析的基礎(chǔ)上，使用射頻EDA軟件HFSS進(jìn)一步對(duì)環(huán)行器的內(nèi)導(dǎo)體、鐵氧體部分進(jìn)行中心頻點(diǎn)以及工作頻段內(nèi)的仿真與優(yōu)化，修正各項(xiàng)設(shè)計(jì)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(diǎn)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(shí)測(cè)值。測(cè)試結(jié)果表明，在工作頻