宽频带边导模隔离器的设计与优化文献综述

 2022-11-08 15:45:09

文献综述

1、课题背景

上世纪中叶微波技术中的一大突破是铁氧体的发现,它是一种金属氧化物构成的一种陶瓷性磁性材料,利用这种材料在直流磁场和微波场共同作用下呈现出的旋磁效应制成微波铁氧体器件如隔离器,环形器,移相器等,在第二次世界大战解决了雷达的级间隔离,阻抗以及天线共用等一系列实际问题,极大地提高了雷达系统的战术性能,成为其中关键部件之一。随着微波铁氧体技术的不断发展,80%以上用于军事,包括精密制导雷达,舰载雷达,机载远程警戒预警雷达,导航,炮瞄雷达等都采用了相控阵天线,支持了如AEGIS,PATROT等大型相控阵雷达的发展,冷战结束后,美俄等发达国家也实行了“军转民”战略,微波铁氧器件的应用逐渐大量向民用方面转移,并逐渐在卫星通信,微波通信,微波能应用,医疗,微波测量技术等多种电子设备中起着特殊的作用。其中微波铁氧体隔离器/环形器在这一时期也得到了迅猛的发展,自美国的G.L.Hogen研制出第一个法拉第旋转环形器以来,已研制出如结环形器,场移式隔离器,同轴线谐振吸收式隔离器等多种类型和功能各异铁氧体环形器和隔离器,在现代通讯,雷达系统中日益扩大。随着科学技术的迅猛发展,微波铁氧体器件的应用日益广泛。由于微波铁氧体器件的性能优异,价格低廉且经久耐用,因而逐渐受到了人们的重视。在一些微波技术中,如雷达、通讯、导航、医疗和微波加热技术中,都常应用一些微波铁氧体器件,它们日渐深入国民经济的很多领域。

2、边导模隔离器简介

边导模隔离器是一种以铁氧体为基片的微带场移式隔离器。1971年M.E.Hincs曾对这种器件作过理论分析。边导模隔离器的原理是基于铁氧体在恒定磁场和与之垂直的微波场共同作用下所具有的旋磁效应,这种旋磁效应使得 以铁氧体为基片的微带传输线所传输的电磁波的传播常数具有非互易性,从而导致非互易的横向场偏移 , 使正向传输波的能量沿微带的一个边缘集中,而反方向传输波的能量沿微带另一边缘集中。因此,这种波可以看作是由导体的边缘引导的,故称边导模。若在微带的一个边缘安放吸收体, 就可以实现对一个方向传输的波衰减很小,而对反向波产生强烈的吸收,于是器件能起到隔离作用。

边导模器件的最大优点,是工作频带宽。它可以在一个以上倍频程内使正向损耗、反向隔离和输入驻波比均达到比较满意的指标。因此引起人们的重视。同时,微带边导模隔离器体积小,结构简单,能做到小型化;且采用了一系列的薄膜工艺,适用于集成电路。这样就使它在宽带技术和小型化等方面获得应用。

微波铁氧体隔离器是一种具有微波单向传输特性的无源器件,在各种无源 、有源微波电路模块、分机、整机中得到广泛应用。微波铁氧体隔离器在系统中起

到级间隔离、防止窜扰、阻抗匹配、级间去耦等作用。如:在放大链模块前端加

微波铁氧体隔离器可以降低功放模块的噪声;在放大链模块中间加微波铁氧体隔离器起匹配作用,防止功放模块自激;在功率放大器末端加微波铁氧体隔离器防

止功放模块烧毁;在振荡器加微波铁氧体隔离器可以降低负载影响而产生的频率

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

发小红书推广免费获取该资料资格。点击链接进入获取推广文案即可: Ai一键组稿 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版