Zn2Y耦合環(huán)行器的設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、環(huán)形器是一個(gè)重要的微波鐵氧體器件,在現(xiàn)代微波通信系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。特別是隨著3G移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,對(duì)環(huán)行器的可靠度和集成度提出了更加高的要求。目前比較普遍使用的鐵氧體環(huán)行器是結(jié)型環(huán)行器,但是其占有空間大且需要外置大的磁偏置。隨著對(duì)鐵氧體器件研究的深入,一些新的鐵氧體結(jié)構(gòu)相繼被提出。本文主要介紹了一種結(jié)構(gòu)新穎的環(huán)形器結(jié)構(gòu)--FCL環(huán)行器。從對(duì)鐵氧體材料的特性出發(fā),由淺入深地介紹了FCL環(huán)行器的設(shè)計(jì)過程。自從FCL環(huán)行器被提出后,其新

2、穎的結(jié)構(gòu)和特性開始引起研究人員的興趣,并開始用多種方式對(duì)其進(jìn)行分析。在第三章中特別詳盡的對(duì)FCL的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了分析,介紹了兩種不同的分析方法,奠定了FCL的理論基礎(chǔ)。同時(shí)論證了實(shí)現(xiàn)FCL環(huán)行器非互易性的充分條件。 另一方面,普通鐵氧體基底的FCL環(huán)行器仍然需要外置磁偏置,因此一些科學(xué)家開始研究使用一種新型的鐵氧體材料--六角鐵氧體。這種鐵氧體具有很強(qiáng)地自磁偏置,因此在設(shè)計(jì)環(huán)行器時(shí),不需要外加磁場(chǎng)。在文中介紹了一種新的六角鐵氧體

3、材料Zn2Y,并將它用于環(huán)行器設(shè)計(jì)當(dāng)中。 文中還介紹了微帶線、微帶耦合線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及計(jì)算公式,并提供了耦合線特征阻抗計(jì)算的近似公式,從而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過程。FCL與T型結(jié)進(jìn)行級(jí)聯(lián)才能實(shí)現(xiàn)環(huán)形器的非互易特性,因此文中還介紹了T型結(jié)的一些典型結(jié)構(gòu),并結(jié)合設(shè)計(jì)的實(shí)際情況,使用了一個(gè)簡(jiǎn)化的T型結(jié)結(jié)構(gòu)。 有了以上的理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)方案,文中最后提出了一種工作在37GHz至42GHz的FCL環(huán)形器結(jié)構(gòu),并對(duì)其用AnSoft公司的HFSS進(jìn)