文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
微带结环行器设计与仿真研究
姓名:宋文佳
申请学位级别:硕士
专业:材料物理与化学
指导教师:张万里
20090301
摘要铁氧体微带环行器是当代通信系统中的一个重要元器件,由于具有体积小、便于集成等优点,从而成为当前环行器研究的主要对象,开展微带环行器的设计和制作研究具有重要的意义。同时,随着微波集成电路的迅速发展,要求环行器向小型化、集成化方向发展,因而研究能够与微波电路集成的微带环行器也具有重要的意义。本文主要开展了块材微带环行器和能与微波电路集成的厚膜微带环行器的设计、仿真等研究工作。本文首先基于传统块材环行器的基本工作原理,选择挪牧希杓屏一个中心频率为的微带结环行器。采用软件对其进行了仿真和优化,结果表明在一德史段冢沸衅飨允境隽己玫幕沸行阅埽涓衾攵却于,插损小于Mü捎盟玒结结构进行优化,结果表明双峤峁故环行器的带宽明显增加,在~钠德史段冢允境龊芎玫幕沸行阅埽插损最低为衾胨鸷亩即笥;沸衅鞯闹饕=峁共问#褐行牡即半径为即呖矶.,铁氧体厚度为;谏杓撇⒂呕蟮环行器结构,采用光刻工艺制备了环行器样品,测试结果表明,在其次,探索了利用“铁氧体厚膜/介质基片”结构来设计与制作小型化自偏置集成环行器。本文设计并研究了集成环行器结构以及材料参数对环行性能的影响。研究结果表明,集成环行器的环行性能不但与铁氧体的绝对厚度有关,而且与铁氧体和基片介质的相对厚度有关。环行器的微波传输特性与铁氧体材料的饱和磁化强度密切相关。当环行器中心导带圆盘半径尺寸和导带线尺寸在设计尺寸サ范围内变化时,集成环行器仍然显示出较好的环行性能。最后,通过优化得到的集成环行器结构参数为:中心圆盘半径为,导带线宽度为,铁氧体厚度为,基片采用厚度为的三氧化二铝介质。采用光刻工艺制备了“疉”集成环行器,利用网络分析仪测试了其微波传输特性。实验结果表明,在不加外磁场的情况下,在浇沸衅鞯牟迦损耗大约为,:铁氧体,微带环行器,仿真,集成的频率范围内,环行器的最小插损小于,反向隔离最大达到。
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导师签名:至妞』墨签名:屎欠佳日期:矽昴暝虏饺签名:康忍蔹日期:夕研年二翵岁日独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、.缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
芯勘尘凹耙庖第一毒绪论的一种结构形式铁氧体环行器通常是一个非瓦易性的三端口器件,具有单向传输高频信号能量的特性【L跆寤沸衅髦饕Sτ迷谝贫ㄐ胖械幕ê鸵贫ㄏ低持校谡庑系统中主要作为收、发信机与天线连接的共用装置。在发射和接收系统中作为功率放大器、开关放大器的输入和输衾胍约霸诓饬肯低持衅鹑ヱ钭饔茫佣到保护系统提高其稳定性、可靠性的目的口L跆寤沸衅鞯恼庑┨匦允沟盟窃移动通信系统中扮演着蕈要角色。目前,环行器广泛用于雷达、电子对抗、遥测遥控、微波测量等方而的收发系统¨“。随着移动通讯的个人化及全球化发展,移动通讯设备对环行器的需求急速的增加。环行器之所以具有单向传输信号的特件,足由卜采用了铁氧体旋磁材料【薄这种材料在外加高频电磁场与恒定直流磁场的共『刊作片拢盘匦裕体环行器是利州这个旋磁特性工作的。图H丝谔跆錣结环行器的结构示意图,由于环行器具有单向传输性,R允故淙胛⒉ㄐ藕叛刈牛簂口到冢口到冢的方向传输,而在反方向则没有信号通过。这种三端口的徒峄沸衅魇腔沸衅髦凶畛<到第一章绪论幽峄沸衅魇疽庥
国内外研究现状随着无线电技术的发展,要求微波器件和系统体积更小,重量更轻。同时,微波器件的工作频率逐渐向更高频发展,因而用微带器件替代以波导、同轴线为主体的微波系统和器件已成为目前微波器件发展的重要方向。因此,微带环行器也就成为当前环行器研究的主要对象。微带环行器具有下述一些优点【浚⌒突⑶崃炕N⒉ǘ蔚奈⒋沸衅魃踔量梢宰龅胶撩准兑韵拢蚨它比其它结构环行器的体积小很多。杀窘档汀⑸芷谒醵蹋馐怯捎诎汛罅康幕导庸け湮N⒋制工艺的缘故