BST移相器理論研究與電路設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)代相控陣當(dāng)中需要大量昂貴的移相器。因此，低損耗，低成本的微波移相器起到了改善相控陣的性能，降低其成本的重要作用，這樣相控陣才能得以廣泛使用。鈦酸鍶鋇(BST)薄膜因其具有高的介電調(diào)諧量，相對低的損耗tgδ和快的開關(guān)速度，在微波移相器的應(yīng)用中顯示出巨大優(yōu)勢。許多研究單位采用BST薄膜移相器。通過分析移相器的設(shè)計原理和研究元件的加工工藝，我們設(shè)計了介質(zhì)移相器?？紤]到元件的特性，我們采用了電磁仿真軟件ANSOFTHFSS9.0和ADS，以作

2、為研究移相器結(jié)構(gòu)的工具。在整個研究的過程中，概括起來主要做了以下幾個方面的工作： (1)對微帶BST移相器的電磁特性進(jìn)行了理論分析。根據(jù)指標(biāo)要求設(shè)計了一種微帶BST移相器，并對其各項特性參數(shù)進(jìn)行了驗證。這種移相器面積不到1平方厘米，8組單元串連相移達(dá)到200度左右。 (2)對平面波導(dǎo)BST移相器進(jìn)行了理論分析，設(shè)計仿真。這種結(jié)構(gòu)的移相器具有帶寬大，損耗小的特點。本文并提出使用部分電路等效集總參數(shù)的仿真方法，這種可以使計算

3、復(fù)雜程度大大下降，節(jié)省了大量時間。其結(jié)果跟對具體結(jié)構(gòu)仿真得到的結(jié)果非常接近。在做實際電路設(shè)計時，用這種簡化方法可以滿足制作電路前的仿真論證的要求，論證結(jié)果可以作為可信的依據(jù)指導(dǎo)前期電路的設(shè)計和改進(jìn)。 (3)創(chuàng)新地提出了BST電容非周期性加載的設(shè)計思路。用Matlab編程實現(xiàn)并論證這種設(shè)計思路。我們使用這種優(yōu)化方法設(shè)計出了非周期性加載的平行波導(dǎo)移相器，該移相器的各項指標(biāo)均優(yōu)于周期性加載移相器。采用這種方法，結(jié)合現(xiàn)有的工藝，對移相器