微帶鐵氧體薄膜環(huán)行器的設計.pdf

1、作為一種環(huán)行傳輸微波信號的器件，微波環(huán)行器廣泛應用手機、移動基站、相控陣雷達等各種民用與軍用設備中。隨著單片微波集成電路的快速發(fā)展，研制體積更小，重量更輕的小型化環(huán)行器是環(huán)行器發(fā)展的必然趨勢。
　　 微帶線具有體積小、結構簡單、生產成本低、生產周期短等特點，廣泛應用于混合微波集成電路和單片微波集成電路中。環(huán)行器用鐵氧體的薄膜化能夠減小環(huán)行器的體積，但如何保持薄膜環(huán)行器良好的微波特性成為一個難題。基于以上兩點，本文設計一種基于微帶

2、線的鐵氧體薄膜環(huán)行器。
　　 本文主要完成以下幾部分工作。
　　 (1)依據鐵氧體旋磁材料的特性設計了由橫向磁化場作用下的微帶鐵氧體薄膜環(huán)行器。其基板為在400μm釓鎵石榴石沉積10μm的釔鐵石榴石薄膜。
　　 (2)通過對鐵氧體旋磁材料的特性分析，確定了器件材料的幾何性能參數，以及在研究電磁波在鐵氧體介質中的傳播特性的基礎上，獲得其傳輸波動方程，推算出求解鐵氧體薄膜中諧振條件，結合材料參數理論計算出實現10μm

3、條件下的鐵氧體薄膜環(huán)行器各結構的尺寸。
　　 (3)討論了鐵氧體薄膜環(huán)行器的基本工作機理，鐵氧體薄膜環(huán)行結和50歐姆微帶線實現了良好的阻抗匹配。同時分析了基板為10 鐵氧體薄膜和400μm介質的特殊結構條件下，微帶的阻抗和400μm的下層基板介電常數的關系。
　　 (4)在HFSS中對基板相對介電常數，鐵氧體薄膜厚度以及鐵氧體薄膜的飽和磁矩對微帶鐵氧體薄膜環(huán)行器的性能的影響進行了分析。得出了鐵氧體薄膜環(huán)行器的中心頻率隨基