鐵氧體移相器和PIN管移相器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、移相器是相控陣?yán)走_(dá)波束控制系統(tǒng)中的核心器件，用來(lái)控制天線單元發(fā)射信號(hào)的相位，其移相精度和開關(guān)時(shí)間直接決定了整個(gè)相控陣?yán)走_(dá)的掃描精度和速率。一般每個(gè)天線單元對(duì)應(yīng)一個(gè)移相器，所以移相器的插入損耗和功耗將對(duì)整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響。當(dāng)前的移相器主要采用鐵氧體和PIN管兩種方式實(shí)現(xiàn)。
　　由于鐵氧體移相器涉及復(fù)雜深?yuàn)W的旋磁理論，本文首先對(duì)鐵氧體材料特有的張量磁導(dǎo)率進(jìn)行了分析和計(jì)算，就橫向磁化下的互易雙折射效應(yīng)進(jìn)行了分析，仿真研究了橫向磁化

2、的部分充填鐵氧體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)得相移特性和場(chǎng)移特性，由此引出對(duì)目前應(yīng)用比較廣泛的背脊波導(dǎo)鐵氧體移相器的研究與設(shè)計(jì)。針對(duì)背脊波導(dǎo)鐵氧體移相器匹配難度大這一問題，提出在傳統(tǒng)的方形介質(zhì)匹配端口外再添加一段介質(zhì)薄片，形成三級(jí)階梯匹配，通過系統(tǒng)地調(diào)節(jié)薄片的形狀和尺寸，尋找到最佳匹配參數(shù)，與參考文獻(xiàn)的仿真結(jié)果相比，本文將駐波系數(shù)從2.1減小到1.4，而且駐波系數(shù)小于1.4的帶寬從10％擴(kuò)展到20%，插入損耗從0.6 d B減小到0.34dB，相移特性也有

3、一定改進(jìn)，降低了駐波系數(shù)對(duì)薄片長(zhǎng)度的加工精度的要求?？梢姡砑哟吮∑瑢?duì)移相器的性能提升顯著，對(duì)工程實(shí)踐具有重要的價(jià)值。
　　其次，本文對(duì)以 PIN管為核心的加載線型移相器、反射型移相器和開關(guān)型移相器進(jìn)行了深入研究。由于此電路設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于，當(dāng)電源從+3V改變?yōu)?3V時(shí)，PIN管實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通到斷開的轉(zhuǎn)換，使得電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，原來(lái)匹配好的電路可能就完全不匹配了。本文對(duì)PIN管的簡(jiǎn)易模型加以改進(jìn)，在仿真過程中加入了電源模型，并應(yīng)用了精確