当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

8mm基片集成波导环行器的研究

发布时间:2018-09-17 20:07
【摘要】:8mm基片集成波导环行器(Substrate Integrated Waveguide简称SIW)即工作波长为8mm的基片集成波导环行器。环行器是一种重要的微波铁氧体器件,其利用的是铁氧体的非互易性。其应用非常广泛。主要应用在雷达系统中的TR组件作为级间隔离应用。也可以作为收发共用的天线的转换开关,可以切换信号的收发状态。将环行器的某一端口接上匹配负载,可以作为隔离器使用。环行器的这些特点,使其成为无线通信系统中必不可缺的元器件。传统的环行器有微带型和波导型等。波导型环行器具有高功率,高Q值,低插入损耗等优点,但是其也具有体积大的缺点。而微带型环行器具有体积小易集成的有点,但是其也具有低功率容量等缺点。随着目前通信技术的发展,亟需一种体积小易集成,同时具有高功率容量的环行器。为了研究一种兼具波导型和微带线环行器优点的环行器,研究者发现了一种新型的导波结构——基片集成波导。这类导波结构的特点是,功率容量大,体积小,易于集成,而且高频性能良好,价格低廉,可以用目前的LTCC及光刻工艺实现,适合大规模生产。而且,SIW结构在设计时可以很容易的实现上下面转换。基于SIW的这些优点,我们可以将其引入到环行器的设计当中来。基于上面的这些情况,本文根据文献首先研究了SIW的结构和传输特性,根据矩形波导获得了SIW结构的参数设计方法。并用仿真软件HFSS研究了SIW结构参数对其传输性能的影响。然后还设计了一款Ka波段的SIW结构,并在此基础上研究了SIW到微带线的转换结构。这种结构不同于一般的转换结构,采用了二次曲线转换结构,最终得到了一个性能最优的转换器,并将其用在后面的整个环行器的设计之中。完成这些工作之后,开始设计一款Ka波段的环行器,最初的结构为Y型三端口对称环行器,在此基础上,设计了一款更易于集成的T型环行器。在设计的基础之上,加工测试了实物器件。最后,从理论上对基片集成波导环行器的失效率进行了分析,得出了其一般失效率计算公式。
[Abstract]:8mm substrate integrated waveguide circulator (Substrate Integrated Waveguide (SIW) is a substrate integrated waveguide circulator with operating wavelength of 8mm. Circulator is an important microwave ferrite device which utilizes the non-reciprocity of ferrite. It is widely used. The TR module, which is mainly used in radar system, is used as the application of interstage isolation. It can also be used as a switching switch for a common antenna, and can switch the state of the signal. A matching load is attached to a port of the circulator and can be used as an isolator. These characteristics of circulator make it an indispensable component in wireless communication system. Traditional circulators include microstrip type and waveguide type. Waveguide circulator has the advantages of high power, high Q value and low insertion loss, but it also has the disadvantage of large volume. The microstrip circulator has some disadvantages such as small size and easy integration, but it also has the disadvantages of low power capacity and so on. With the development of communication technology, there is an urgent need for a circulator with small size and easy integration and high power capacity. In order to study a circulator with the advantages of waveguide type and microstrip line circulator, a new type of guided wave structure-substrate integrated waveguide has been found. This type of guided wave structure is characterized by large power capacity, small volume, easy integration, good high frequency performance and low price. It can be realized by the current LTCC and lithography technology and is suitable for mass production. Moreover, the SIW structure can be easily implemented at design time. Based on these advantages of SIW, we can introduce it into the design of circulator. Based on the above conditions, the structure and transmission characteristics of SIW are studied firstly, and the parameter design method of SIW structure is obtained according to the rectangular waveguide. The influence of SIW structure parameters on its transmission performance is studied by using HFSS software. Then a Ka band SIW structure is designed and the conversion structure from SIW to microstrip line is studied. This structure is different from the general conversion structure. The conic conversion structure is used to obtain a converter with the best performance and is used in the design of the whole circulator. After this work is done, a Ka band circulator is designed. The initial structure is Y type three-port symmetric circulator. On this basis, a T type circulator is designed, which is easier to integrate. On the basis of the design, the physical device is processed and tested. Finally, the failure rate of the substrate integrated waveguide circulator is analyzed theoretically, and the general formula for calculating the failure rate is obtained.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN621

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 楼一辉;贾建华;;通信系统射频环行器的研究与设计[J];电子工艺技术;2008年04期

2 李国康;;集成参放用的环行器的设计[J];计算机与网络;1979年02期

3 吴安国;;带线环行器的小型化[J];磁性材料及器件;1978年04期

4 宋德丰;宽频带工作的平面环行器的设计[J];电讯技术;1983年06期

5 蒋仁培;;带线环行器的设计综述[J];磁性材料及器件;1988年01期

6 苗建勇;徐燕生;;Y结双Y带线环行器的理论分析与设计[J];微波学报;1988年04期

7 顾墨琳;;微波环行器设计[J];微波学报;1990年02期

8 聂刚,,向清,黄德修;光学环行器的研究进展与现状[J];光纤与电缆及其应用技术;1996年04期

9 何瑞生;高功率环行器的温度特性研究[J];火控雷达技术;2001年01期

10 柳平,杨铨让;毫米波E面波导铁氧体环行器[J];汕头大学学报(自然科学版);2001年01期

相关会议论文 前10条

1 王其山;;三公分变极化环行器[A];1985年全国微波会议论文集[C];1985年

2 李万祥;;300KW宽带环行器[A];1997年全国微波会议论文集(上册)[C];1997年

3 张登国;;二维磁性光子晶体光环行器分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

4 周雁翎;;一种新颖结构的中功率徽带环行器[A];1995年全国微波会议论文集(下册)[C];1995年

5 刘跃武;;W频段部分高铁氧体柱H面对称波导环行器[A];1985年全国微波会议论文集[C];1985年

6 王广顺;蒋仁培;吴妍;;三毫米环行器/隔离器研究[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年

7 张登国;容启宁;;波导环行器特性计算的一种简易方法[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年

8 黄福田;钱发蓉;彭世蓉;;2cm压缩波导高功率环行器[A];1997年全国微波会议论文集(上册)[C];1997年

9 吴青锋;;高功率四端环行器技术研究[A];2007年核技术工业应用分会学术年会暨理事会论文摘要集[C];2007年

10 张玉鹏;蒋运石;贺孟嘉;范亚昕;;环行器中的转换器尺寸设计[A];1997年全国微波会议论文集(上册)[C];1997年

相关博士学位论文 前1条

1 王恩成;基于FDTD的环行器和天线研究[D];大连海事大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 姜晓盼;X波段高隔离环行器的设计与实现[D];电子科技大学;2014年

2 朱帅;Ka波段宽带基片集成波导环行器的设计[D];电子科技大学;2015年

3 黄陈;8mm基片集成波导环行器的研究[D];电子科技大学;2015年

4 邵合理;铁氧体环行器的设计与带外效应的研究[D];电子科技大学;2009年

5 宋文佳;微带结环行器设计与仿真研究[D];电子科技大学;2009年

6 汪渊;六角铁氧体自偏置微波环行器研究[D];电子科技大学;2010年

7 石中立;毫米波环行器的设计[D];电子科技大学;2011年

8 欧志宝;小型化宽带微带环行器的研制[D];电子科技大学;2011年

9 周虔;新型宽带多端口环行器的建模、仿真与试制研究[D];电子科技大学;2011年

10 潘勇才;小型化微带环行器与集成共面波导环行器研究[D];电子科技大学;2013年



本文编号:2246955

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2246955.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ba30c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com