140GHz Y结波导环行器研究

发布时间：2017-07-01 13:19

  本文关键词：140GHz Y结波导环行器研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着Y结波导环行器工程经验的积累和理论研究的深入,尤其近年来对94GHz环行器的研发成功,直接推动了140GHz Y结波导环行器的研究工作。140GHz Y结波导环行器研究的工程实现对国内太赫兹无线通信系统的发展具有实际意义。本文针对140GHz Y结波导环行器展开研究,首先,在明确其结构和其工作原理的基础上,利用工程近似理论和电磁场解析理论,应用于环行器关键件尺寸的解析且得到初值,并通过对已有文献实验结果的解析,验证了解析过程的适用性和可靠性。同时,进行了环行器磁路设计。其次,通过高频结构仿真器(HFSS),利用铁氧体尺寸解析初值进行140GHz Y结波导环行器建模和仿真,根据仿真结果对理论尺寸进行优化,并详细分析铁氧体半径、高度,铁氧体相对中心位置的偏移,铁氧体外加圆柱介质套及铁氧体介电常数变化等对环行器性能的影响。最后,在完成环行器磁路设计和工程加工后,搭建科学实验平台对环行器测量,同时进行实验优化,经过数据处理和分析,得到可靠的实验结果。140GHz Y结波导环行器最终性能指标为:中心频率138.5GHz,最小插入损耗0.1d B,最大隔离度22d B。在中心频率处4GHz频带内隔离度大于18d B,插入损耗小于2d B,在10GHz带宽内,隔离度大于15d B,插入损耗小于2.6d B。实验数据与仿真结果一致性较好,验证了理论设计的正确性。
【关键词】：毫米波 波导环行器 铁氧体 140GHz
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN621
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 研究背景及意义8-11
• 1.2 环行器国内外研究现状和发展态势11-15
• 1.2.1 环行器研究现状11-12
• 1.2.2 环行器发展态势12-15
• 1.3 本文主要结构15-17
• 2 140GHz Y结波导环行器理论模型17-27
• 2.1 140GHz介质波导场分布和模式理论17-19
• 2.2 140GHz Y结波导环行器非互易理论及场分布19-27
• 2.2.1 140GHz Y结波导环行器结构19-21
• 2.2.2 140GHz Y结波导环行器非互易性21-23
• 2.2.3 140GHz Y结波导环行器工作原理23-27
• 3 140GHz Y结波导环行器理论设计27-39
• 3.1 140GHz Y结波导环行器铁氧体尺寸分析27-34
• 3.1.1 工程近似理论27-29
• 3.1.2 电磁场解析理论29-34
• 3.2 140GHz Y结波导环行器磁路设计34-39
• 4 140GHz Y结波导环行器电磁仿真及优化39-59
• 4.1 140GHz Y结波导环行器建模及仿真39-45
• 4.2 分析影响 140GHzY结波导环行器性能的因素及优化设计45-59
• 4.2.1 分析铁氧体柱尺寸变化对环行器性能影响及优化45-49
• 4.2.2 分析铁氧体位置偏移对环行器性能影响49-55
• 4.2.3 分析铁氧体柱外加圆柱介质套对环行器性能影响55-56
• 4.2.4 分析铁氧体相对介电常数变化对环行器性能影响56-59
• 5 140GHz Y结波导环行器测量方案及数据分析59-69
• 5.1 140GHz Y结波导环行器测量方案及平台搭建59-62
• 5.1.1 测试原理及实验平台59-61
• 5.1.2 误差分析及修正61-62
• 5.2 数据处理62-65
• 5.3 实验验证及优化65-69
• 结论69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-77
• 附录77-79
• 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果79

  本文关键词：140GHz Y结波导环行器研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：506090