Ka波段小型化自偏置微带环行器的设计与仿真

为了满足环行器小型化和集成化的需求,基于0.4 mm厚的锶六角铁氧体材料,采用多枝节短截线阻抗匹配设计,利用HFSS软件进行仿真,制备了工作在Ka波段的自偏置环行器。测试结果和仿真结果基本吻合。测试结果表明环行器工作在29 GHz附近,插入损耗3.4 dB,隔离度29.5 dB。分析了插入损耗的主要来源以及改进措施。     

一种Ka波段高功率微带隔离器设计

设计了一种工作在Ka波段、带宽为4 GHz、功率容量为2 W的微带隔离器.此隔离器要求的工作频带宽,外形尺寸小,功率容量大.通过对微带隔离器工作模式分析,对环行器部分和负载部分进行设计,采用双Y结环行器电路设计和蛇形开路负载设计,以达到增大带宽和提高功率容量的目的.建立初步仿真模型,并通过HFSS软件进行全波仿真优化,最终设计的隔离器性能为:电压驻波比≤1.45,正向损耗≤1.2 dB,反向损耗≥15 dB,承受功率2 W,外形尺寸为5 mm×5 mm×4 mm,满足通信系统应用要求.     

Ba-M型六角铁氧体的性能及自偏置环行器仿真设计

采用传统固相反应法结合磁场成型技术制备高取向的Ba-M型六角铁氧体。结合材料性能利用Ansoft HFSS仿真软件建立自偏置环行器三维电磁场模型,设计Ka波段自偏置环行器。实验结果表明,磁场成型铁氧体材料的取向度为0.7,剩磁比为0.88,各向异性场为18.3 kOe;高的各向异性场有望使材料在毫米波高频器件中得到应用。在56.4 GHz材料铁磁共振线宽为377 Oe,理论分析结果显示,铁磁共振线宽主要来源于气孔致宽。仿真结果表明,在32.9~35.8 GHz频率范围内,自偏置环行器的插入损耗小于0.89 dB,并表现出良好的环行性能。     

磁化状态对自偏置微带环行器性能的影响

基于钡铁氧体材料设计并制作了中心频率在22GHz的自偏置环行器,仿真结果表明,在22.6GHz附近,插入损耗小于0.2dB,隔离和回波损耗均大于30dB。测试结果表明,无外加磁场、铁氧体没有达到磁化饱和时,在22GHz处,器件插入损耗为2.9dB,隔离损耗接近50 dB。为了研究磁化状态对自偏置环行器性能的影响,在测试时施加弱磁场,插入损耗最小值为1.57 dB,出现在频率22.6 GHz处,对应的隔离度为11.4 dB;当施加强磁场时,插入损耗最小值为1.1 dB,对应的隔离度为11.6 dB;对比施加强弱磁场时的测试结果,可发现随外磁场增强,在22.6GHz处插入损耗降低,但是在22GHz处的隔离度变小。     

Ka波段微带环行器设计与HFSS仿真

设计了一种Ka波段微带结环行器,阐述了微带环行器的工作原理、设计方法与仿真过程。在理论分析的基础上,计算出圆盘结和"大Y结"尺寸。利用三维结构电磁场仿真软件Ansoft HFSS进行建模、仿真分析,并对其进行优化处理。实验结果表明,该微带环行器在31~40GHz范围内,插入损耗小于0.3dB,电压驻波比小于1.2,隔离度大于20dB,相对带宽大于25%,仿真数据及实验结果满足设计要求。     

钡铁氧体厚膜在自偏置微带结环行器中的应用

采用丝网印刷工艺制备钡铁氧体厚膜,研究了玻璃粉含量对钡铁氧体厚膜结构和磁性能的影响。基于所制备的钡铁氧体厚膜设计并制备了自偏置微带结环行器。结果表明,所制备的钡铁氧体厚膜具有明显的c轴择优取向,随着玻璃含量的适当增加,钡铁氧体厚膜的剩磁比和矫顽力增大,磁性能提高。钡铁氧体厚膜在c轴方向上的最大剩磁比为0.72,矫顽力最高为286.6kA/m。钡铁氧体厚膜应用于微带结环行器,在中心频率38.6GHz处插入损耗为18dB,隔离度为40dB。     

S波段大功率Y结式波导隔离器设计与性能

相对于差相移式波导隔离器，Y结式隔离器具有尺寸小、重量轻的优点，但其功率承受能力不足。对此，采用高场工作以避免高峰值功率下的非线性损耗效应，并利用结区分层结构降低功率密度、提高铁氧体基片的热传导速率。在具体设计中，采用合适的磁化工作点以兼顾损耗指标和稳定性并尽可能降低铁氧体基片的厚度、增大基片之间的空气间隙。HFSS仿真设计结果和实测性能十分吻合，器件工作于S波段，插入损耗小于0.18 dB，峰值功率承受能力为3 MW，平均功率承受能力为4 kW。     

Ku波段小型化铁氧体隔离器仿真设计

介绍了一种Ku波段小尺寸波导隔离器的设计方法,通过对结式环行器原理分析,采用阻抗匹配设计,利用HFSS软件仿真计算并优化,最终研制出完全满足设计要求的波导隔离器。在工作温度-40~+85℃范围内,器件的技术指标为:电压驻波比≤1.16,正向损耗≤0.2 d B,隔离度≥30 d B,外形尺寸为12.7×33.3×38.3 mm。该隔离器的传输方向尺寸为常规隔离器的一半左右,符合微波通信器件小型化和集成化的发展要求。     

X波段铁氧体微带环行器阵列封装设计与仿真

对一种新型的X波段瓦片式相控阵雷达中铁氧体微带环行器阵列(4×4)封装结构展开研究,设计了一种小体积、高密度的微带环行器阵列封装形式。基于HFSS三维仿真软件对该环行器阵列进行仿真,在满足其环行功能的同时,实现了环行器与天线和T/R组件的垂直互联。仿真结果表明,在8.7～12 GHz范围内,环行器阵列正向插入损耗(S12)小于0.52 dB,反向隔离度(S21)和回波损耗(S11)均大于20 dB。     

3mm波铁氧体高速开关仿真设计

针对目前3mm波雷达要求,提出了相应频段的铁氧体开关方案。通过原理与方案分析、仿真优化设计和加工工艺的探索设计制作了一种具有插损低、开关转换时间快、功耗低和可靠性高等优点的3mm铁氧体高速开关。所研制的铁氧体开关在3mm频段内工作性能良好,性能为:输入电压驻波比VSWR≤1.16,正向损耗(插损)α+≤0.58d B,反向损耗(隔离度)α―≥22d B,开关响应时间t≤2μs,为后续毫米波的仿真研究、加工技术手段提供了一定的方向与参考。     

基于软磁铁氧体材料的高功率波导负载设计

针对目前微波负载系统高功率、小尺寸、低价格的发展趋势,通过原理分析,结合HFSS电场仿真软件和ANSYS热力学软件设计制作了一种具有回波损耗低、尺寸小、功率容量大等优点的超高功率波导铁氧体负载。所研制的铁氧体波导负载在所需频段内工作性能良好,性能为:工作频率f=2998±5 MHz,输入电压驻波比VSWR≤1.06,功率容量P≥4 kW,器件成功通过高功率试验考核。     

微带铁氧体器件测试夹具LRL校准与设计

对于传统微波无源器件S参数的测量,通常是先在矢量网络分析仪上对同轴端进行SOLT的全二口校准,再通过测试夹具对微带器件进行测试,测试夹具引入了一定的测试误差。为实现微带双端口器件的准确测试,设计了用于LRL校准方法的测试夹具及校准件。介绍了校准原理及校准件设计,通过HFSS仿真软件对测试夹具进行仿真优化,设计制作了LRL精确校准的测试夹具及校准件。对X波段微带器件进行测试,验证LRL测试夹具测试的准确性。     

基于铁氧体材料(YIG)的微带环行器设计与仿真

以高纯度的Y2O3、Fe2O3为原料,用固相反应法制备Y3FesO12( YIG)材料,通过VSM、SEM、Agilent 4291B对材料样品进行分析、测试.结果表明,所制备的YIG材料介电常数大约为15,饱和磁化强度μ0Ms约180mT.基于该材料设计环行器,利用Ansoft HFSS仿真软件建立三维电磁场仿真模型...     

NiO掺杂对MnZn功率软磁铁氧体材料性能的影响

采用传统氧化物湿法工艺制备了NiO掺杂Mn0.72Zn0.20Fe2.06O4软磁铁氧体材料,研究了NiO掺杂对MnZn功率铁氧体显微结构及电磁性能的影响。实验发现,掺杂适量NiO的情况下,铁氧体晶粒生长均匀,具有较高的居里温度和饱和磁通密度。并且随着掺杂量的增加,在不明显影响最低损耗的同时,功耗谷点向高温方向移动。掺杂0.15wt%NiO,在双推板N2窑中烧结的Mn0.72Zn0.20Fe2.06O4功率铁氧体具有较好的综合性能:μi=2302,Pcv=338mW/cm3(Tp=100℃),Bs=492mT,TC=250℃。     

CaLaCo联合置换高性能永磁铁氧体批量生产技术与工艺

CaLaCo联合置换是近年来高性能永磁铁氧体领域内的重要研究方向,以高性能永磁铁氧体的磁性能提升机理为基础,结合批量生产过程中主配方、球磨、成型和烧结等具体工艺环节,提出了实现高性能化的生产工艺和技术要求。并给出了我公司生产的新一代高性能永磁铁氧体材料的性能参数。     

MoO_3掺杂对锰锌铁氧体显微结构与磁性能的影响

以Fe_2O_3、MnO、ZnO粉体为原料,采用固相烧结法,通过一次球磨,850℃预烧并掺杂,二次球磨,1200℃烧结最后压制成型制得不同MoO_3掺杂量的锰锌铁氧体,运用SEM、XRD、VSM等手段研究该材料的组织与性能。结果表明,无论是否掺杂MoO_3,均生成了典型的尖晶石铁氧体相和Fe_2O_3相。材料的饱和磁化强度和磁导率随掺杂量增加先增大后减小,矫顽力和剩余磁化强度先减小后增大。表现为掺杂0.06wt% MoO_3的锰锌铁氧块体组织最为致密,磁性能达到最优,矫顽力及剩余磁化强度最小,磁导率和饱和磁化强度最大。     

基于分层的模式设计在电力监控软件中的应用

电力监控系统中的通信处理转发软件是整个系统的核心,它是否可以稳定,高效的运行决定了整个电力监控系统的运行状况。这里提出了一种将软件进行分层设计并用设计模式的思想来具体实现的设计方式,在电力监控系统的实际应用中体现出了良好的运行效果。