單通道雙阻帶數(shù)控YIG濾波器組件軟件仿真與技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代電子對(duì)抗技術(shù)中，電磁信號(hào)密集而復(fù)雜，電子系統(tǒng)的干擾和抗干擾能力越來(lái)越被重視。要克敵制勝，首先要解決的就是電子系統(tǒng)的抗干擾問(wèn)題。YIG帶阻濾波器由于具有工作頻率范圍寬、阻帶深、阻帶寬、可寬頻帶電調(diào)諧等優(yōu)點(diǎn)，已成為電子對(duì)抗系統(tǒng)一個(gè)不可取代的核心部件。
　　本次設(shè)計(jì)的單通道雙阻帶數(shù)控YIG濾波器組件可阻隔2~6GHz范圍內(nèi)任意兩個(gè)頻率信號(hào)，也可阻隔同一頻率信號(hào)，并可在一定帶寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)阻帶寬度，增加阻隔深度，進(jìn)一步增加接收機(jī)的抗干擾

2、能力。
　　首先對(duì)YIG濾波器的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢(shì)進(jìn)行闡述，基于YIG諧振子的鐵磁共振原理，結(jié)合數(shù)控激勵(lì)器、隔離器的工作原理，確定本次設(shè)計(jì)方案為兩個(gè)YIG帶阻濾波器、兩個(gè)數(shù)控激勵(lì)器、兩個(gè)隔離器整體設(shè)計(jì)而成。
　　應(yīng)用MAXWELL3D與HFSS電磁場(chǎng)仿真軟件，對(duì)YIG諧振子、諧振腔、磁路建立仿真模型，計(jì)算結(jié)構(gòu)參數(shù)，分析其好壞優(yōu)劣給設(shè)計(jì)帶來(lái)的實(shí)際影響。建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)各關(guān)鍵元件進(jìn)行分析，通過(guò)優(yōu)化、調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)YIG帶阻濾波器的設(shè)

3、計(jì)。對(duì)數(shù)控激勵(lì)器控制技術(shù)進(jìn)行研究，采用軟件補(bǔ)償方式對(duì)YIG帶阻濾波器進(jìn)行頻率補(bǔ)償。通過(guò)12位TTL電平控制阻帶工作頻率，實(shí)現(xiàn)2~6GHz頻率范圍內(nèi)可變工作頻率和可變阻帶寬度的軟件控制。運(yùn)用HFSS電磁場(chǎng)仿真軟件對(duì)隔離器進(jìn)行電磁場(chǎng)仿真，創(chuàng)建中心導(dǎo)體、鐵氧體基片、腔體的3D模型并求解，得到仿真曲線來(lái)優(yōu)化隔離器的設(shè)計(jì)。
　　本次設(shè)計(jì)的組件在2~6GHz頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)單通帶，雙阻帶，同頻調(diào)諧時(shí)阻帶深度可達(dá)-100dB，異頻調(diào)諧不僅可分開軟

4、件控制，也可通過(guò)內(nèi)置軟件在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)阻帶寬度調(diào)節(jié)。雙阻帶進(jìn)行近頻調(diào)諧，則2GHz處-40dB帶寬在12~25MHz范圍內(nèi)可調(diào)，6GHz處-40dB帶寬在45~90MHz范圍內(nèi)可調(diào)。電性能指標(biāo)測(cè)試滿足此次設(shè)計(jì)要求。大部分性能指標(biāo)均有較大的裕度，通帶平坦度指標(biāo)較接近臨界值。在以后的工作中將進(jìn)一步研究其原因。
　　基于以上論述，本論文詳細(xì)闡述了單通道雙阻帶數(shù)控YIG濾波器組件的工作原理、設(shè)計(jì)方案、軟件仿真優(yōu)化、軟件補(bǔ)償及最終設(shè)計(jì)結(jié)果