1、隨著信息時代的到來,無線通信和數(shù)據(jù)傳輸在現(xiàn)代生活中占據(jù)著越來越重要的地位。鐵氧體在恒穩(wěn)磁場和高頻電磁場共同作用下,導磁率呈現(xiàn)各向異性,電磁波通過鐵氧體時產生相移,相移的大小受到恒穩(wěn)磁場控制。作為T/R組件中控制信號相位變化的關鍵元件,鐵氧體移相器在雷達、導航、通信、遙控遙測及測試系統(tǒng)中已廣泛應用,但由于相控陣雷達有幾千個單元,而平均每個單元都需要使用到移相器。所以,雷達的性能和成本和移相器的性能和成本息息相關。
　　 同時由于鐵

2、氧體移相器存在的體積大、造價高等問題,制約了電子系統(tǒng)進一步向小型化、微型化、高頻化、集成化方向發(fā)展。因此迫切需要一種減少鐵氧體移相器的體積、提高其響應速度、降低成本的技術。為了解決問題,本文設計了一種基于微帶線的鐵氧體薄膜移相器。
　　 針對以上問題,本文主要是通過HFSS對適用于移相器用的微波鐵氧體材料篩選、移相器分布參數(shù)和傳輸特性設計、仿真和優(yōu)化等相關理論的研究,設計了一種基于微帶線的鐵氧體薄膜移相器,針對以上情況具體步驟可

3、以從下面幾點展開:(1)根據(jù)鐵氧體旋磁材料特性理論設計了由縱向磁化場作用下的微帶鐵氧體薄膜移相器,采用YIG和GGG旋磁材料,依據(jù)薄膜集成電路工藝,在半導體基片上濺射一層鐵氧體薄膜,再在鐵氧體薄膜上沉積制備曲折微帶線。(2)針對鐵氧體旋磁材料的特性分析,確定了器件材料的幾何性能參數(shù),以及在研究電磁波在旋磁介質中傳播理論的基礎上,獲得其傳輸波動方程,結合材料參數(shù)計算出為實現(xiàn)所需移相器的電路參數(shù)和各結構的尺寸。(3)討論了鐵氧體薄膜移相器的

4、基本工作機理。通過HFSS軟件對所建模型的電路參數(shù)和傳輸特性進行設計、仿真和電路優(yōu)化,為使器件的微波性能良好,使用λ/4阻抗匹配技術拓寬器件的工作頻帶寬度,實現(xiàn)了良好的阻抗匹配。(4)在HFSS中對λ/4微帶長度和微帶之間的間距S對薄膜移相器性能影響進行研究分析。結果表明,隨著微帶長度增大,薄膜模型的仿真匹配性能越良好,插入損耗也增大;微帶之間的間距S增大,模型相移的差頻寬增大。這些為以后設計鐵氧體薄膜移相器提供了參考。