基于M型六角铁氧体Ba(ZnHf)0.08Fe11.92O19的自偏置微带环行器设计

电子信息技术的发展对环行器提出了低损耗、高隔离度及小型化的要求，采用具有高剩磁比(M_r/M_s)和强各向异性场(H_a)的BaM自偏置铁氧体材料有利于提高环行器性能和减小器件尺寸。在阐述高度取向M型六角铁氧体Ba(ZnHf)_0.08Fe_11.92O₁₉制备工艺的基础上，表征了材料的相结构、微观形貌和磁性能。根据环行器设计理论，基于0.25 mm厚度的BaM铁氧体材料仿真设计了工作于Ku波段的双Y结和开槽多Y结环行器。仿真结果表明，两种环行器均在12.44 GHz处显示出良好的环行功能，电压驻波比均小于1.22。在中心频率附近，双Y结环行器插入损耗为0.61 dB,相应的隔离度为26 dB,20 dB带宽为1.3 GHz;开槽多Y结环行器插入损耗为0.505 dB,相应的隔离度为36 dB,20 dB带宽为1.03 GHz。相比于双Y结环行器，开槽多Y结环行器在保证器件性能的前提下，能够有效改善插入损耗和隔离度等性能，并有利于减小环行器尺寸。     

CDMA 870～880MHz频段的结环行器设计

利用带线结环行器的相关理论．设计7870～880MHz结环行器．最看实现的环行器在0．5～1．5GHz内,插入损耗≤0.4dB，最小隔离麦≥20dB．电压驻波比≤1．20．符合基站用环行器的技术指标。[编者按]     

基于高取向度多晶SrNi2Sc0.75Fe15.25O27的Ku波段自偏置环行器设计

计及自偏置环行器插入损耗过大,分别从铁氧体材料与器件设计两方面进行研究,以改善自偏置环行器性能。对取向W型六角铁氧体SrNi₂Sc_0.75Fe_15.25O₂₇(SrW)的磁性能进行了阐述,并基于SrW性能参数设计了Ku波段自偏置微带环行器。同时,论述了三角谐振器的环行原理、阻抗匹配原理,并进行了器件仿真分析。由仿真结果可知,自偏置微带环行器在12.4 GHz附近插入损耗为最小值0.51 dB,相应的隔离度为18.58 dB,15 dB带宽为0.94 GHz,电压驻波比小于1.22,表明该环行器在12～18 GHz实现了良好的环行性能。     

自偏置钡铁氧体微带结环行器的研究

本文采用HFSS微波仿真软件设计了中心频率在25GHz的微带结环行器,仿真结果表明,该环行器在中心频率附近的插损S12为2dB,隔离S21为20dB。根据设计的结构参数,采用半导体工艺制作了微带结环行器,测试结果表明,该环行器在中心频率25.6GHz附近的插损S12为14.9dB,隔离S21为22.4dB,显示了初步的环行性能。     

双Y结环行器的理论分析及实验研究

在带线环行器中心加并联开路短截线构成双Y结环行器。建立了它的电路模型。对这种环行器的宽频带低驻波特性进行了理论分析和典型设计。在2.7～3.7GHz范围内,驻波比S≤1.10,反向隔离大于26dB。理论分析与实验结果符合。     

LTCC基开关驱动低噪放一体化模块设计

基于LTCC技术设计了一款双通道应用的开关、驱动和低噪放一体化模块,利用HFSS对无源器件电感进行仿真,将电感嵌入LTCC基板中,不仅提高了模块的集成度,同时也降低了成本。在1.8~2.1 GHz频段内,ANT-RX通道增益达到23.8 dB,输入驻波比小于1.49,输出驻波比小于1.33,通道隔离大于44 dB,噪声系数小于1.21 dB(含评估板单端损耗约为0.15 dB);ANT-TX通道插入损耗小于0.42 dB(含评估版损耗约0.3 dB),输入输出驻波比均小于1.1。     

微波集成隔离器的仿真与设计

通过在旋磁基片上集成结环行器和TaN功率薄膜负载,设计出了小型化的微波隔离器.利用电磁场仿真软件HFSS对设计进行建模、分析和改进,得到在8～9 GHz内,隔离度大于20 dB,插入损耗小于0.5dB,电压驻波比小于1.25的集成化隔离器.设计所得的微波隔离器达到了应用的指标,且符合微波通信器件小型化和集成化的发展要求.     

L波段宽带高功率环行器的研制

报道了工作频率为1～1.5GHz宽带环行器的设计、仿真过程.产品实际达到的技术指标为:正向损耗α+≤0.4dB,反向隔离α-≥17dB,电压驻波比VSWR≤1.30,可通过1000W的脉冲功率(占空比20％),其外形尺寸为40x40x 18(rnm),工作温度为-40～70℃.     

8mm波导结环行器的仿真设计

介绍一种8mm波导结环行器的仿真设计方法,分析了环行器内部的电磁场,在仿真时采用了Ansofl Hfss和Ansofi Maxwell软件实现电磁联合仿真,有效的保证了仿真的准确性.在32.5GHz-36GHz频段,实测结果为驻波小于1.2,损耗小于0.4dB,隔离大于20dB.     

基于滤波器设计方法的GaN-on-Si毫米波单刀双掷开关

基于滤波器的设计方法，实现了一款适用于毫米波通信的宽频带单刀双掷（SPDT）开关。为了实现宽频带和低插入损耗，采用100 nm GaN-on-Si HEMT器件及行波式开关设计方法，同时采用四枝节的结构，实现对射频信号的全反射，以此获得更高的隔离度。在0 V和-15 V的栅偏置电压下，在室温环境中测试的结果表明：在30～44 GHz频带内，SPDT开关具有良好的回波损耗，其插入损耗低于1.5 dB，隔离度高于34 dB，并且在36 GHz下的输入1 dB功率压缩点优于39.2 dBm。芯片面积为1.7 mm×1.2 mm。     

高功率环行器的温度特性研究

阐述高功率结式环行器的温度特性与偏置磁场的内在联系,给出提高温度特性的方法,据此可以在室温下清楚预知环行器高低温特性,从而减少因温度性能造成的不合格品比率,这一点对宽带工作的环行器尤为重要。     

结环行器的相位特性

利用带线结环行器的相关理论，导出了结环行器的相位特性，并进而分析环行器的常规参数与插入相位变化的关系，通过实验验证了理论结果，对环行器的设计，调试具有一定的指导意义。     

带线双Y结环行器设计

由于双Y结具有尺寸小。频带宽的独特优点,目前已广泛用于带线结环行器设计。本文在本征值理论的基础上,首先讨论带线双Y结环行器的分析方法,分析了影响环行器性能的一些主要因素,给出了主要的分析结果。而后介绍了带线结环行器的设计与优化方法,本文中介绍的设计方法不同于导纳斜率法。     

Influence of nonuniform magnetic field on a ferrite junctioncirculator

We have analytically formulated the problem that a ferrite circulator junction is biased by a nonuniform magnetic field. Interport impedances of the junction can, therefore, be solved numerically. Nonuniform-bias field will reduce the transmission bandwidth, and the circulation condition is apt to be altered if the bias field shows nonuniformity near the center of the junction. Our calculation compares very well with measurements     

3mm球形铁氧体Y结波导环行器

研制了３ｍｍ球形铁氧体波导环行器，在得出环行器工作模式及工作频率的基础上，给出了该类波导环行器外部性能的数值求解，理论分析值与实验测试结果基本吻合。     

基于磁性光子晶体的多端口环行器设计

基于二维三角晶格和正方晶格光子晶体分别设计了六端口和八端口光子晶体环行器.环行器由硅介质柱光子晶体波导和铁氧体介质柱缺陷构成.所设计的六端口环行器每个波导连接处只有一个铁氧体材料,能够有效降低损耗;八端口环行器波导连接处添加了多个铁氧体材料可有效提高隔离度.使用有限元法对电磁波在环行器中的传输进行了仿真验证.计算结果表明,六端口环行器各端口的隔离度达到22～38 dB;八端口环行器各端口的隔离度达到21.7～40.5 dB.设计的多端口环行器具有结构简单紧凑、隔离度高、损耗低的优点.     

射频结环行器的设计流程与仿真

铁氧体环行器是移动通信的重要器件之一,他具有单向传输特性,在基站的发射和接收系统中已经被广泛使用。选取比较典型的中心导体为双Y型带线结环行器作为设计对象,工作频段在GSM的接收频段925~960 MHz,根据设计指标,给出了设计步骤和计算机仿真结果。仿真数据完全满足设计要求和性能指标,这表明经典理论设计与计算机仿真相结合对射频结环行器设计有较强的指导意义。     

Field distributions in semiconductor junction circulator

The axial magnetic field distribution within a three-port semiconductor junction circulator at several frequencies is computed, and the similarity to previously published results for the axial electric field in a ferrite junction circulator illustrates the gyrotropic duality between the semiconductor and the ferrite     

Mode charts for magnetized ferrite cylinders

Waveguide junction circulators using the E- and H-plane technique usually employ height-dependence ferrite modes. The most crucial parameter is the frequency splitting between two angle-dependent modes. It rises with the magnetic bias field until there is a maximum at about saturation. Mode charts are given to help the designer look up the resonance frequencies of the most important modes as a function of the external, measurable field. The unsaturated state of the ferrite material is also covered. These diagrams are in good accordance with experimental experience and have been helpful in interpreting circulator performance, especially for the identification of spurious resonances     

FDTD Analysis of EW Wave Circulating by a Magnetized Ferrite Body in Free Space

An efficient numerical method has been devised for the study of wave circulating by a magnetised ferrite body of an arbitrary shape. It is a finite-difference time-domain formulation that incorporates Mur's absorbing boundary conditions and a perfectly matched layer. Several shapes of interest have been studied, including spheres, circular cylinders. The electromagnetic fields inside ferrite and the power-density distribution on the ferrite's surface normal to the bias external magnetic field are obtained. It is observed that an incident plane wave would circulate around the magnetised ferrite body in an open space as if the ferrite were placed inside a waveguide junction circulator.