集总元件循环器的特征值理论

集总元件循环器的特征值理论

一、集总元件环行器的本征值理论(论文文献综述)

魏巍[1](2020)在《Ku波段双极微带环行隔离组件的设计》文中进行了进一步梳理铁氧体环行器是一种数个端口的非可逆微波器件。因为它正向传输,反向隔离的非互易特征,多用于相控阵雷达、移动通信基站等的收与发组件中。较多的运用在航天、微波通信和航空等领域。双极微带环行隔离组件是在铁氧体环行器的基础上增加一个环行结,转化为双极的微带环行隔离组件。在两个环行结间为了得到一个较大的隔离度,会将一个端口匹配一个内置负载,这样就将4端口的器件变为3端口器件。在收与发的组件中,一般情况下三个端口分别和发射端,接收端和天线相连接,解决了收发一体、级间隔离、共用一副天线的问题。伴随着微波集成电路的技术的进步,器件在小型化、超带宽等方面的研究具有重要的意义。结合实际需求,本文选择了Ku波段工作频段在14 GHz~18 GHz的双极微带环行隔离组件作为研究对象。首先对器件的关键材料旋磁铁氧体的相关理论进行了分析讨论,为后面的分析与设计、材料的选取提供了重要的理论分析。再对双极微带环行隔离组件的工作原理进行了分析,提出了微带环行隔离组件的尺寸、技术指标以及结构组成,从网络和场两方面进行分析。在单极环行器研究的基础上,讨论双Y结电路的特性,增加一个环行结,匹配的方式是采用四分之一波长的阻抗变换,利用HFSS和Auto CAD软件进行联合仿真、优化,使指标参数达到最优,尺寸达到最小。采用微带的形式用厚膜印刷的工艺,对器件实物进行制作,通过对实物的测试,微调电路使指标达到最优。测试结果表明,Ku波段双极微带环行隔离组件性能优良,几何尺寸为7 mm×8 mm×3 mm(max),在14GHz~18GHz频段内,相对带宽可以达到25%,端口电压驻波比小于1.25,插入损耗小于0.60d B,两个隔离度分别大于20d B和大于32d B,实测和仿真结果基本一致,满足系统要求。

郝天琪[2](2019)在《基于铁氧体的微波环行器/隔离器的研究与设计》文中进行了进一步梳理微波铁氧体环行器在微波通信系统中具有广泛的使用场景,如雷达通信系统中,可作为发送/接收组件;由于其非互易特性,也可作为信号的发送端;同时,在收发共用的天线系统中,环行器可以作为转换开关使用,通过切换磁场方向改变天线收发状态;如果在环行器的一个端口接入负载,此时环行器在微波系统中可以当做隔离器,单向传输信号,反向隔离。环行器按照结构主要分成波导型,微带型和带线型,波导型主要应用在低频领域,体积较大;微带型环行器主要运用在相对带宽小的环境下;带线环行器综合了二者的优点,物理尺寸小,相对带宽较宽,制作工艺相对简单。由于通信产业的发展,工程需求日趋多样化,微波器件的应用场景也逐渐多样化,因此,针对新的微波频段,对面向工程需求的环行器的设计和开发显得尤为重要。本文在对铁氧体和带线环行器理论分析基础上,按照环行器的设计方法和过程,对3.3-3.6GHz和1.9-2.6GHz分别提出了对应的带线环行器设计方案,并且1.9-2.6GHz带线环行器进行了实物样品加工和测试对比。以此作为前提,分为五个部分来介绍带线环行器的设计工作:首先介绍了本次设计的背景,简单阐述了环行器在微波系统中的定位,接着说明了环行器在工程和学术方面的发展情况。随后从理论的角度对环行器进行分析,主要从两个方面进行,一是旋磁铁氧体材料,二是环行器的参数和电路设计,总结了环行器设计中需要注意的问题和各项参数。然后主要是针对5G频段中3.6-3.6GHz频率范围提出了一种环行器的设计方案,本方案中,环行器的性能方面,频段内回波损耗和隔离度普遍低于-18dB,直通端性能在-0.5dB以上,端口驻波比低于1.35,直径小于10mm,符合常规的工程设计需要。然后主要设计了1.9-2.6GHz的带线环行器,通过仿真和优化得出了环行器的模型,在整个工作频段内,环行器的回波损耗和隔离度性能低于-20dB,直通性能高于-0.5dB,端口驻波普遍低于1.25,达到了良好的匹配性能,并通过加工出环行器和隔离器的实物样品进行了测试,数据偏差较小。最后的部分为总结展望,对本文的内容和主要工作进行了总结,说明了工作的不足之处,同时也对后续的工作提供了建议和意见。本文设计工作的意义主要在于通过实际的工程环境和技术指标验证了环行器的实用价值,本文的学术价值在于通过双Y结环行器的仿真优化和加工等一些列流程对环行器的设计提供了良好的设计思路和解决方案。

杨宇[3](2017)在《LTCC环行器的设计》文中指出本文通过LTCC环行器的设计,研究了LTCC工艺参数对产品电性能的影响。通过对环行器的研制,初步掌握了采用LTCC技术制作环行器的方法,为以后制作其它频率的LTCC环行器提供了理论基础。

周虔[4](2011)在《新型宽带多端口环行器的建模、仿真与试制研究》文中提出随着微波技术的发展,在电子对抗、宽带多路通信、扫频测试、网络分析、固态源中宽带倍频程器件应用越来越广泛。宽带环行器、隔离器在微波通讯、雷达等电子设备中已经获得了广泛的应用,常见的多为三端、四端口器件。为了将输入信号分为多个通道信号输出以实现工作频率的变换从而达到多信号输出的目的,宽带倍频程多端口环行器组件的应用更为必要。用于现代化军事装备电子系统8~12GHz的7端口铁氧体环行器实用化样品,其对于整机单位的电子对抗系统具有重要意义。本文首先对环行器的分类和工作原理、环行器的应用方式、多端口环行器的应用现状和前景做了叙述,并对整篇论文的结构、宽频带多端口环行器的研究目标、研究内容做了一定的描述。然后对单节环行器的设计做了详细的说明,包括单节环行器的结构设计、原理设计、旋磁铁氧体基片材料的选择、铁氧体基片尺寸的计算、中心导体电路的尺寸计算以及匹配电路阻抗的计算,通过阻抗计算软件计算在合适的介质材料和合适的厚度的情况下的匹配电路的尺寸和端口电路的尺寸。接着详细叙述运用HFSS仿真软件对单节环行器进行高频电磁场仿真的过程。包括创建新的工程,设置求解类型、模型单位、模型的材料,创建中心导体、铁氧体基片、腔体的3D模型,设置求解端口、载入磁场、求解频率,检查模型设置、保持工程,对工程进行求解和查看求解的结果。最后叙述了羰基铁氧体吸收负载的设计及应用、多节环行器的级联与装配以及单节环行器和宽频带多端口环行器的测试结果。其中羰基铁体吸收负载的设计及应用包括羰基铁体吸收负载的结构、尺寸和匹配电路的设计;多节环行器的级联与装配着重叙述了多节环行器的级联,包括多节环行器的级联方案、级间匹配、多节环行器的模型的创建、变量的设置以及通过改变变量的数值进行求解并查看了最佳的变量数值,装配方面主要叙述了在装配过程中应该注意的关键事项以及装配完成后在调试过程中可能遇到的问题和解决方式;单节环行器和宽频带多端口环行器的测试结果包括对单节环行器的理论计算数据、仿真数据和调试后的实际电路的对比说明理论计算和软件仿真的必要性并通过测试曲线说明设计结果是满足要求的。

刘永锋[5](1998)在《低频集总参数环行器的设计分析》文中认为本文对低频集总参数环行器的等效电路进行了分析,给出其结阻抗的表达式,计算了结电感和匹配电容,对集总参数环行器的设计过程进行了阐述。

魏崇毓,蒋仁培[6](1993)在《带线双Y结环行器设计》文中研究表明由于双Y结具有尺寸小。频带宽的独特优点,目前已广泛用于带线结环行器设计。本文在本征值理论的基础上,首先讨论带线双Y结环行器的分析方法,分析了影响环行器性能的一些主要因素,给出了主要的分析结果。而后介绍了带线结环行器的设计与优化方法,本文中介绍的设计方法不同于导纳斜率法。

全礼门[7](1980)在《集中参数环行器应用一种印制内导体电路的研究》文中研究指明本文主要介绍用印制电路枝术制作集中参数环行器内导体电路的方法,应用膜电路和微带技术中的计算公式设计了集中参数环行器的印制内导体电路,理论计算与际十分符合。获得的器件性能与一般的集中参数环行器基本相同,但工艺简单,便于批生产和进一步小型化,器件的对称性也好。

蒋仁培[8](1977)在《集总元件环行器的本征值理论》文中研究表明过去几年,对集总元件环行器进行了大量的设计试验工作,可以这么说,它是比较成熟的一种器件,但在理论上缺乏完整性和系统性,在理论与实践的比较上,尚存在一些差距。根据上述两点不足,本文初步地弥补这些不足。第一,采用本征值的信流图方法,求出各种集总元件环行器的本征值,又根据本征值的特性,提出如何利用阻抗(或导纳)圆图来选择环行器的电参数;第二,电感线之间的交叠电容是影响集总元件环行器的理论与实践差别的主要原因,本文通过实际例子来进行误差修正,从而得到比较确切的设计方法。

二、集总元件环行器的本征值理论(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、集总元件环行器的本征值理论(论文提纲范文)

(1)Ku波段双极微带环行隔离组件的设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
        1.1.1 环行器、隔离器概述
        1.1.2 双极微带环行隔离组件研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要的研究工作
第2章 双极微带环行隔离组件的理论基础
    2.1 铁氧体材料的相关理论
        2.1.1 铁氧体材料的分类
        2.1.2 旋磁铁氧体材料的特性
        2.1.3 旋磁铁氧体材料的主要性能参数
        2.1.4 电磁波在旋磁铁氧体材料的传播特性
    2.2 双极微带环行隔离组件的工作原理
        2.2.1 双极微带环行隔离组件主要的性能指标及结构组成
        2.2.2 双极微带环行隔离组件的网络分析
        2.2.3 双极微带环行隔离组件的场分布
    2.3 双极微带环行隔离组件的等效电路
    2.4 本章小结
第3章 Ku波段双极微带环行隔离组件的仿真设计
    3.1 Ku波段双极微带环行隔离组件的设计指标
    3.2 仿真模型的建立
        3.2.1 仿真软件的介绍
        3.2.2 建模流程
    3.3 仿真结果与分析
    3.4 本章小结
第4章 器件的制作与测试
    4.1 元件参数的确定
    4.2 器件的制作流程
    4.3 测试结果与分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间的研究成果

(2)基于铁氧体的微波环行器/隔离器的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 现代微波铁氧体环行器的应用
        1.1.1 收发开关
        1.1.2 隔离器
        1.1.3 微波多路系统
    1.2 铁氧体环行器研究的国内外动态和发展趋势
    1.3 本文主要工作
第二章 铁氧体带线环行器的相关理论
    2.1 旋磁材料特性
        2.1.1 磁导率张量
        2.1.2 阻尼进动
        2.1.3 铁磁共振线宽
        2.1.4 归一化张量磁导率
        2.1.5 有效磁导率
    2.2 结环行器理论
        2.2.1 散射矩阵
        2.2.2 本征值和S参数
        2.2.3 电压驻波比(VSWR)
        2.2.4 环行器等效电路
        2.2.5 阻抗变换器
第三章 基于HFSS仿真5G频段带线环行器的设计
    3.1 HFSS软件的相关知识
    3.2 铁氧体材料的选择
    3.3 带线环行器的结构选择
    3.4 仿真软件建模
        3.4.1 建模步骤
        3.4.2 激励端口和偏置磁场设置
        3.4.3 求解设置
    3.5 结果分析
        3.5.1 S参数和电压驻波比
        3.5.2 电磁场能量图
        3.5.3 环行器的主要参数对环行效果的影响
第四章 基于4G波段的1.9-2.6 GHz带线环行器的设计
    4.1 带线环行器机械结构的选择
    4.2 铁氧体材料的选择和带线环行器相关尺寸的确定
        4.2.1 旋磁铁氧体材料的选择
        4.2.2 物理尺寸的确定
    4.3 仿真软件建模
    4.4 仿真结果分析
    4.5 环行器加工配件工艺要求
    4.6 环行器仿真和实物数据测试对比
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 下一步工作展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
致谢

(3)LTCC环行器的设计(论文提纲范文)

1 LTCC技术及环行器简介
    1.1 LTCC技术简介
    1.2 环行器简介
2 器件设计
    2.1 电容设计
    2.2 电感设计
3 工艺方案
4 试验结果
5 结束语

(4)新型宽带多端口环行器的建模、仿真与试制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪言
    1.1 环行器的工作原理和分类
    1.2 环行器的应用
    1.3 环行器的发展现状
    1.4 宽频带多端口环行器的应用前景
    1.5 论文的选题依据和体系结构
        1.5.1 论文的选题依据
        1.5.2 论文的体系结构
第二章 单节宽频带环行器的设计
    2.1 单节环行器的结构设计
    2.2 单节宽频带环行器的理论设计
        2.2.1 旋磁铁氧体材料的选择
        2.2.2 旋磁铁氧体基片尺寸的计算
        2.2.3 中心导体尺寸的计算
        2.2.4 计算结果
第三章 单节环行器的仿真与优化
    3.1 仿真模型的设置
    3.2 创建仿真模型
        3.2.1 创建中心导体模型
        3.2.2 创建旋磁铁氧体基片模型
        3.2.3 端口的设置和偏置磁场建立
    3.3 模型的求解
        3.3.1 求解设置
        3.3.2 模型检测及求解
    3.4 查看仿真结果
第四章 体吸收负载的应用
    4.1 羰基铁吸收体负载的结构与设计
        4.1.1 羰基铁吸收体负载的结构
        4.1.2 设计方法
    4.2 羰基铁体吸收负载的阻抗匹配
    4.3 羰基铁体吸收负载与环行器的匹配
第五章 多节环行器的级联与装配
    5.1 级联方案
    5.2 级间匹配
    5.3 多节环行器的匹配仿真
        5.3.1 复制单节环行器仿真设计
        5.3.2 设置变量
        5.3.3 进行多节环行器级联
        5.3.4 模型的求解与结果查看
    5.4 多端口环行器的制造与装配
    5.5 多端口环行器的调试
第六章 结果与分析
    6.1 环行器设计值与实际值比较
    6.2 单节环行器试验与结果
    6.3 宽带多端口环行器的试验与结果
第七章 结论和展望
    7.1 本论文研究总结
    7.2 前景展望
致谢
参考文献

四、集总元件环行器的本征值理论(论文参考文献)

  • [1]Ku波段双极微带环行隔离组件的设计[D]. 魏巍. 贵州大学, 2020(03)
  • [2]基于铁氧体的微波环行器/隔离器的研究与设计[D]. 郝天琪. 南京邮电大学, 2019(02)
  • [3]LTCC环行器的设计[J]. 杨宇. 通讯世界, 2017(15)
  • [4]新型宽带多端口环行器的建模、仿真与试制研究[D]. 周虔. 电子科技大学, 2011(07)
  • [5]低频集总参数环行器的设计分析[J]. 刘永锋. 现代电子, 1998(01)
  • [6]带线双Y结环行器设计[J]. 魏崇毓,蒋仁培. 微波学报, 1993(01)
  • [7]集中参数环行器应用一种印制内导体电路的研究[J]. 全礼门. 磁性材料及器件, 1980(04)
  • [8]集总元件环行器的本征值理论[J]. 蒋仁培. 磁性材料及器件, 1977(04)

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