多晶YIG磁调滤波器研究

工作频率在6GHz以下、瞬时带宽大于200MHz的磁调滤波器,用传统的单晶YIG磁调滤波器是难以实现的。选择多晶YIG小球作为谐振子,用环耦合结构,借鉴单晶YIG磁调滤波器的设计理论和方法,设计制作了多晶YIG磁调滤波器。器件实测性能如下:在频率2～4GHz范围内,3dB带宽大于150MHz,损耗小于6dB,已达到实用化,表明了多晶YIG用于磁调滤波器的可行性。     

用YIG磁调滤波器测频

YIG磁调滤波器是一个带通滤波器,其通带中心频率fo与加到磁调滤波器中的YIG小球的磁场Ho的关系为:fo(兆赫)=2.8Ho(奥斯特)。根据这个关系式,只     

三公分双通道YIG磁调滤波器

一、引言 8GHz—12GHZ双通道YIG磁调滤波器是两个二级滤波器在一个磁场下工作。它可以单独作为一个二级滤波器使用,也可以作为两个二级滤波器使用,当然也可以将两个串联作为一个四级滤波器使用。两个滤波器的统调误差在(△f)_(3dB)的一半以内。该     

YIG磁调器件磁路的优化设计

从表面磁极分布概念出发,给出了三种形式铁芯所产生的气隙场的计算公式及计算值和实际值的校正曲线,以x波段YIG调谐耿氏振荡器磁路设计为例,通过计算,得出减小器件体积、重量和功耗的磁路铁芯形式的最佳方案应是采用锥形铁芯。所提出的理论设计在实践中满足了器件应用要求。     

YIG滤波器

铁氧体材料钇铁石榴石(YIG)单晶具有已知最小的亚铁磁谐振线宽。由于微波信号被有效地耦合到亚铁磁谐振,所以单晶YIG样品能被用作磁调微波谐振器,它具有直达10000的无负载品质因数和大于10倍的线性频率调谐范围。YIG谐振器用于可调带通或带阻滤波器之类的器件中。根据材料性质和形状的不同,谐振器可用于大约100MHz～60GHz的信号频率。对于谐振频率,YIG圆球将给出一个低的温度系数(约20KHz/℃)。在大于10和100mW之间的射频功率电平(在最低频率,高于10μw)时,谐振效应是非线性的,这在功率限幅器中有用。     

YIG调谐滤波器仿真设计

利用仿真软件对YIG调谐滤波器进行仿真优化,可更方便、快速地设计出满足技术指标要求的滤波器,避免大量繁琐的试验,提高工作效率。YIG滤波器软件仿真设计的具体步骤为:首先通过理论设计得出磁路参数和耦合参数,然后利用MAXWELL 3D完成高频电磁场仿真设计,确定磁路结构参数;在HFSS中建立合理的耦合谐振模型,并对该模型进行仿真。通过对各种参数的优化,最终确定器件所需要的所有设计参数,完成仿真。     

S波段YIG调谐限幅滤波器设计

依据YIG调谐限幅滤波器的工作原理,设计了一款S波段限幅滤波器。对滤波器进行了连续波限幅特性和抗烧毁功率测试,在S波段下,滤波器的限幅电平大于5 dBm,常温下最大为8 dBm;连续波输入情况下,滤波器的限幅输出功率小于10 dBm,为6.5 dBm;滤波器的抗烧毁功率大于50 W连续波,当脉冲输入峰值功率从2 W到200 W范围内变化时,滤波器的输出脉冲峰值功率被限制在18.5 dBm内,起到了很好的限幅滤波作用。试验证明设计的S波段YIG限幅滤波器不仅宽频段可调,具有良好的滤波特性,对高功率输入信号限幅输出,用于接收系统前端可有效保护后续电路的安全。     

一种微型化数控YIG调谐滤波器设计

简要叙述了一种微型化数控YIG调谐滤波器的设计方案,介绍了谐振电路、磁路、激励器及补偿电路等仿真设计方法,借助LTCC、微组装工艺技术制作了实物样品。试验结果表明,谐振电路、磁路的微型化可有效减小YIG体积,磁电集成一体化设计可实现组件的微型化,经测试性能指标达到应用要求,可满足现代通信、雷达、电子对抗、导航等微型系统应用需求。     

YIG调谐带通滤波器相位一致性设计

针对现代电子设备对YIG调谐滤波器相位一致性的要求,从工程设计角度分析了影响其相位特性的因素,并总结了通带内相位的变化规律,提出采用YIG调谐带通滤波器多路集成设计实现相位一致性的最佳方案,解决了磁性器件中磁滞、非线性、温漂等关键因素引起的相位特性问题。简要介绍了YIG调谐带通滤波器多路集成设计中多路集成耦合结构、集成磁路及各路精确补偿等重要环节的仿真优化等设计。调谐频率2~6GHz四通道YIG幅相一致性YIG带通滤波器设计结果表明,各通道间相位一致性:±8°,幅度一致性:±1.5dB,满足设计要求。     

YIG滤波器统调技术—双选滤波器

本文主要介绍YIG滤波器统调技术——双选滤波器在磁路、腔体、小球等方面采用特殊设计措施,作出了1～5.4GHz的双选滤波器,达到了国外同类产品性能。并提出了应用YIG双选滤波器时的主要技术问题,介绍了双选滤波器的几种应用途径。     

YIG滤波器—YIG调谐振荡器统调组件研究

本报告介绍一种适用于S波段的超外差接收机射频前端的YIG滤波器——YIG调谐振荡器统调组件。报告中分析和报导了该种YIG统调组件的实验结果。证实了该种YIG统调组件具有良好的频率跟踪。在2—4GHz频段范围内,YIG统调组件的静态频率跟踪误差小于±2.5MHz;在2.2—4GHz频段范围内,30Hz锯齿扫描下的动态频率跟踪误差小于±6MHz。将该种YIG统调组件用于超外差接收机前端时,在上述频段范围内,接收机能正常工作。     

可用于测量磁场温度系数的YIG滤波器测磁探头

本文推荐一种YlG滤波器测磁探头,该种探头灵敏度高(可达10~(-4)Oe以上),温度系数小(可小于10~(-6)/℃)。因此,该种探头可用于各种磁场的温度系数的测量,也可用于磁场分布的测量以及电磁铁的磁场与电流的线性度测量等。本文着重介绍该种YIG滤波器探头的测磁原理、温度特性、设计制作方法和温度特性的校准等。该种探头经过多年的使用证明性能稳定,测试数据可靠,能满足一般工程技术上的需要。     

可变带宽YIG调谐带阻滤波器仿真设计

为了提高电子仪器、设备的抗干扰能力,适应日益复杂的空间电磁环境,给出了一种新型的可变带宽YIG调谐带阻滤波器设计。通过磁路结构、耦合模式、驱动电路设计、仿真和优化,采用自屏蔽同体磁路、稳恒直流磁场、双路对称级联耦合和数字控制及补偿技术,在6~12GHz频率范围,实现了-40dB阻带宽度0~20MHz范围任意可调。使用中可通过数字控制端口便捷选择原阻带带宽模式、可变带宽模式或双阻带模式等三种典型的工作模式,抑制不同频率和频宽的大信号阻塞干扰。     

YIG磁调器件线性度及滞后时间常数的计算分析

对YIG磁调器件而言,电流频率线性度,滞后时间常数以及频率稳定度是此类器件的几个主要指标。YIG磁调器件的磁场～频率特性主要决定于f(MHz)=2.8H(Oe)。因此本文首先在(Ⅱ)中分析了磁体的电流～磁场的线性度与磁滞问题,导出了均匀磁路及略去漏磁情况下,线性度的计算公式。然后分析了考虑漏磁情况下,磁体线性工作上限的求得方法,其结果与实验符合。并得出设计合理时,1J79磁体线性工作上限可达12GHz,1J79与1J50复合磁体可达24GHz。又在(Ⅲ)中分析了滞后时间常数τ的计算。对某典型磁体进行了涡流分析与计算,得出的结果与实验结果相符合,最后在(Ⅳ)中讨论了磁体线性度以外,其他影响磁调器件的线性度与频率稳定性的因素。分析了YIG磁调滤波器中,负载阻抗变化对频偏的计算以及YIG磁调振荡器中,YIG单晶小球线宽对线性度与频稳影响的分析。     

LYKC1型YIG调谐滤波器

LYKCl型Y1G调谐滤波器是一种先进的宽带滤波器,其通带中心频率可以由外电压控制。调谐元件由高度抛光的单晶钇铁石榴石小球组成,提供了很好的调谐特性。在许多特别希望宽带的微波应用中,YIG调谐振荡器胜过对手。谐振器由处在两个环中心的YIG球组成。两个环相互垂直,而且垂直于偏置磁场Hae,一环输入信号,另一环输出,当射频信号的频率与YIG的一致进动频率相同时,     

低成本YIG调谐带通滤波器

在准确设计计算的基础上,利用价格低廉的YIG多晶球与工业纯铁磁路,一种可用于3.7~4.2GHz频段卫星广播接收机的电控高频信号选通单元-YIG调谐带通滤波器,已经被试制成功;其综合微波性能比变容二极管滤波器的要好,而成本相近.也可在其它频率上实现此类器件,在性能上也可再度提高.     

三厘米双通道YIG调谐滤波器

LYXS_1型三厘米双通道YIG调谐滤波器是将两个滤波器置于同一磁场中,工作在同一频率,用一个激励器供电的同频统调器件。它除作双通道滤波器外,也可单独作为普通的二级滤波器使用,还可将两个滤波器串联作为普通的四级滤波器使用。     

0.5～2GHz宽带磁调谐带阻滤波器原理与设计

用单晶铁氧体谐振器替代普通微波滤波器的分布参数谐振器构成滤波器。介绍了单晶铁氧体谐振器工作原理,给出了单晶小球的谐振等效电路及其Q值计算式,利用其铁磁共振原理,实现滤波器的多倍频程宽频带磁调谐。用传统滤波器设计方法,基于磁耦合带阻滤波器的工作原理并通过两次滤波器电路的简化,设计出单晶铁氧体带阻滤波器通带,给出了电路的仿真曲线。利用低通滤波器电感环球耦合,成功实现带阻滤波器的磁耦合结构,用单晶铁氧体带通滤波器设计方法设计带阻滤波器阻带调谐结构并给出了环球的结构参数。最后给出了滤波器的实测曲线,在0.5～2GHz通带内插损<2dB,电压驻波比小于2,阻带最小40dB带宽>8MHz,最大3dB带宽<150MHz,阻带深度>60dB。     

环耦合YIG谐振子带通滤波器的耦合设计与滤波器的快速调试程序

本文将在给定级数,响应曲线类型,三分贝带宽之后,计算出谐振子和外电路之间的、谐振子彼此之间的耦合带宽的需要值。有趣的是,与低通滤波器形成对照,信号源电阻、负载电阻、各谐振子的电抗谐率均可分别任意取值,不受限制;滤波和阻抗变换可以同时完成;通带频响仅由耦合带宽决定。本文也将从铁磁共振的基本公式出发,推导出环耦合YIG小球的等效电路,并找出从小球参数和耦合环参数得到耥合带宽计算值的公式。应当注意的是,外耦合带宽公式与前人文献一致,但谐振子间耦合带宽公式与前人文献相距甚远,不过却和实验结果符合得很好。本文也将说明耦合带宽的实验性的非破坏检测方法。这种方法是简单易行的,既可用于滤波器的研制,也可用于批量生产。最后本文将介绍YIG带通滤波器的调试方法,运用这一方法可以大大缩短滤波器的调试时间。     

宽带电源滤波器设计及可靠性改进

通过对电源滤波器的分析,结合各类软磁材料的频率特性,采用多级滤波器形式设计电源滤波器。采用Mn-Zn铁氧体磁环和非晶磁环制作共模电感,采用磁粉芯制作差模电感。器件抑制频率范围10 k Hz^50 MHz,插入损耗10~70 d B,承受功率为1 k W。同时建立了热分析模型对其进行热仿真优化。通过热设计改进,滤波器的最高温度从90℃降低至约50℃,提高了可靠性。