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。     

P波段宽带小型化铁氧体环行器设计

介绍了一种P波段的宽带环行器设计方法,发现并验证了有限元仿真该类高场宽带环行器会出现频率偏移现象。提出了有限元仿真时内场值的设置及验证方法,并通过该方法的应用,解决了仿真中频率偏移的问题。设计的宽带环行器,承受峰值功率达2 kW,占空比10%,相对带宽22.22%,尺寸仅30×30×10 mm,兼具宽带款、高功率、小型化特点。该环行器采用Y型结带线Drop-in结构设计,通过材料、结构的匹配调节最终实现器件性能,驻波比≤1.25,隔离度≥20 dB,插入损耗≤0.4 d B。提出的频率偏移验证方法可广泛应用于高场环行器、隔离器、隔环组件等铁氧体器件的有限元仿真设计中,校正器件设计中带来的频率偏移现象。     

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。     

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...     

双丫结微带环行器的设计

本文给出了一种双丫结环行器的设计方法．基于环行器结本身的谐振电路模型理论，得出环行器外部性能参数与结阻抗的关系，通过对丫结进行场分布分析，从而确定结构尺寸．     

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。     

基于复合铁氧体基片的三倍频程超宽带微带环行器设计与仿真分析

通常利用单一铁氧体材料制成的微带环行器难以有超倍频程的带宽。根据一般微带环行器的设计理论,利用两种不同的铁氧体材料构成的复合基片设计并制作了一种工作在三倍频程带宽的超宽带微带环行器。仿真结果表明,该环行器在6~18 GHz的工作频带内,插入损耗(|S12|)小于1 d B,回波损耗(|S11|)大于20 d B,隔离度(|S21|)约19 d B,满足超宽带微带环行器的设计指标。除在整个工作频带内插入损耗有所增加且在低频段的6~6.5 GHz内出现了低场损耗外,实测结果与仿真结果基本吻合。文末讨论了实测结果和仿真结果之间出现低场损耗等差异的原因。     

S波段50千瓦连续波铁氧体环行器

2450兆赫50千瓦连续波差相移环行器已制成。在2450兆赫上频带宽度为25兆赫时它的插入损耗和隔离各是0.18分贝和20分贝。它对于保护高功率系统的微波源免受反射功率的影响颇有用处。文中介绍了环行器的设计和实验结果。     

亳米波微带环行器设计模型

本文依据微波电磁场理论,概述了微带铁氧体器件在毫米波频率下的工作模式,探讨了毫米波微带铁氧体器件的电参数的设计考虑,对从事毫米波微带铁氧体器件的研究,提供了基本的设计模型,以期引起进一步的探讨。     

P波段低频宽带大功率小型化铁氧体环行器研制

为了满足P波段环行器小型化、宽带化、大功率的技术需求,通过原理分析,采用准集中参数的工作模式,结合HFSS电场仿真软件和ANSYS热力学软件设计制作了一款P波段宽带大功率小型化铁氧体环行器。结果表明,在60 mm×60 mm×26 mm的体积下可实现50%带宽,通过峰值功率2 k W,电压驻波比1.5,插入损耗0.6d B,隔离度13 d B。     

小型化微带环行器的设计与仿真

为了降低微带环行器的平面尺寸,满足器件小型化需求,采用三维电磁仿真软件HFSS设计了不同结构(单Y结、双Y结和鱼刺结)的微带环行器.仿真结果表明:与单Y结和双Y结微带环行器相比,鱼刺结微带环行器可以显著减小器件的平面尺寸,提高铁氧体基片的有效使用面积.在中心频率处,鱼刺结微带环行器的反射、隔离度和插入损耗分别为33.8、48.6和0.17 dB,电压驻波比为1.05,带宽高于300 MHz,满足器件的性能要求.     

微波铁氧体带线环行器设计要点

正(续上期)6环行器与永磁材料6.1永磁材料的磁参数简单地说描述永磁材料参数为:一是剩余磁感应强度Br,另一个参数是矫顽力,还有一个最大磁能积。剩余磁感应强度Br:国际单位制(SI制)中,单位为T(特斯拉)和mT;厘米·克·秒制的单位高斯G;1 T=10~4G。     

微波铁氧体带线环行器设计要点

正1引言近几年来随着航空航天、3G通讯及网络、雷达等工程领域的快速发展,微波铁氧体环行器、隔离器获得了愈来愈广泛的应用。在二十世纪九十年代以前,研制和生产微波铁氧体环行器、隔离器属于高技术领域,集中在少数几个磁性行业研究所及大型国营单位。然而时过境迁,近几年来对此领域感兴趣的生产单位和个人如     

低成本X波段微带参量放大器

研制了一种采用平面印刷线路技术而得到低成本和高可靠性的X波段微带参量放大器。简述了在低损耗YIG基片上微带四端环行器和参放级的设计,在聚四氟乙烯纤维玻璃板上31GHz微带泵源的设计和同一频率用集成的尾翼状电路形式的泵源的设计。     

计算机辅助宽频带微带环行器设计

本文从带线环行器的电路理论出发,将其有关公式作了适合于微带电路特性的修正之后,用于计算微带环行器,得到了理论与实验比较一致的结果。给出了计算机设计程序和一组器件参数与工作频率的关系曲线;利用这组曲线所给出的数据,可以获得相对带宽高达40％左右的宽带器件。     

超宽带小型化微带环行器的设计与仿真

设计了一种超宽带小型化双Y结微带环行器,阐述了微带环行器的工作原理、设计理论和方法。在理论分析的基础上,结合计算机辅助软件AppCAD,分别计算出了大小Y结的尺寸,利用HFSS软件进一步对环行器进行建模、仿真,并且根据小Y结尺寸对于环行器带宽的影响,对其进行了优化处理。结果表明,该环行器在7.5～12.5GHz范围内,插入损耗小于0.1dB,隔离度大于20dB,电压驻波比小于1.22,相对带宽大于50%,仿真数据均满足设计要求和性能指标,也满足了环行器小型化的设计要求。     

用铁氧体圆盘提高环行器设计功能

美国TRW公司用铁氧体园盘代替环行器波导中心的典型三角形铁氧体,重新设计出了能性破记录的三端器件。这种代换可以改变铁氧体内的电磁场,这里有2个共振模而不是通常的一个,并且使环行器的输入输出匹配比传统设计器件好得多。采用新设计法的结果,是增大了带宽,降低了插损。新型环行器的工作频段20在～40GHz及其以上,所得性能比常用的工业型高。在30GHzTRW环行器的性能比为13.5,     

多倍频程MEMS硅基微带环行器设计

作为一种基于微机电系统(MEMS)的微波磁性器件,MEMS微带环行器的核心结构是一种异质嵌套结构,即将微波铁氧体嵌入到基于晶圆级键合封装工艺的硅腔体中。相较于传统的金属薄膜微带线直接分布在铁氧体材料上的微带环行器,MEMS微带环行器具有工艺一致性好、生产效率高、性能更佳等优势。此外,常规全磁环行器在满足器件宽带高功率要求方面存在技术瓶颈,而MEMS环行器方案能够较好地解决这一问题。基于环行器结构、原理和损耗分析,结合ANSYS仿真分析,采用MEMS体硅工艺,设计了一款多倍频程微带环行器,最终实现尺寸为8 mm×8 mm×2.5 mm、工作频率为5～13 GHz、器件插损小于1 dB、电压驻波比小于1.6、隔离度大于12 dB的器件,并实现了器件的批量化制作。