一种Ka波段高功率微带隔离器设计

设计了一种工作在Ka波段、带宽为4 GHz、功率容量为2 W的微带隔离器.此隔离器要求的工作频带宽,外形尺寸小,功率容量大.通过对微带隔离器工作模式分析,对环行器部分和负载部分进行设计,采用双Y结环行器电路设计和蛇形开路负载设计,以达到增大带宽和提高功率容量的目的.建立初步仿真模型,并通过HFSS软件进行全波仿真优化,最终设计的隔离器性能为:电压驻波比≤1.45,正向损耗≤1.2 dB,反向损耗≥15 dB,承受功率2 W,外形尺寸为5 mm×5 mm×4 mm,满足通信系统应用要求.     

隔离器用M型钡铁氧体陶瓷电磁性能的研究

以BaCO3和Fe2O3为原料,采用传统陶瓷工艺制备了六角磁铅石M型钡铁氧体陶瓷。采用XRD和SEM表征了样品的晶体结构和形貌特征。采用同轴法测试了样品的复介电常数(ε)和磁导率(μ),利用带状线法测试了其微波吸收性能。结果表明:经不同的烧结制度均制备出了物相单一、结晶良好的钡铁氧体样品;1 200℃保温8h制备的样品ε最大;1 250℃保温4 h制备的样品具有最高的μ,且在10.2 GHz的频率下,吸收损耗可达5.0 dB/mm。     

隔离器用羰基铁系微波吸收材料的硅烷偶联剂改性

用硅烷偶联剂(KH-560)对羰基铁粉表面进行改性,以环氧树脂为基体、改性前后的羰基铁粉为吸收剂制备复合微波吸收材料。采用热重、红外光谱等手段对改性后的粉体进行了表征;对试制的羰基铁粉/环氧树脂复合材料的体电阻率、击穿强度、吸收损耗进行了测试,对使用该材料的隔离器性能进行了研究。结果表明,改性羰基铁粉在树脂中分散性较好,颗粒之间的绝缘程度得到提高,改性后制备的吸收体,击穿强度达700V/mm,体电阻率为4.99×108Ω.cm,6~18GHz频率范围内吸收损耗在1.8~7.8dB/mm之间。6~18GHz边导模隔离器负载中使用该材料,器件驻波比≤1.6时,插入损耗≤1.2,隔离度≥11dB,相对带宽为100%。     

隔离器负载用微波吸收材料的性能研究

以羰基铁粉、磷化羰基铁粉、硅烷改性羰基铁粉、铁镍合金粉为吸收剂;以环氧树脂为基体制备复合微波吸收材料。对制备的各种复合材料的体电阻率、击穿强度、磁损耗、吸收损耗进行了测试,并进行了对比分析,研究了不同频段下各因素对吸波性能的影响。结果表明,由磷化和硅烷改性羰基铁粉制备的吸收体的电阻率得到较大程度的提高,达到5.62×10~6Ω·cm以上,在高频段(10～18GHz)的吸收损耗为3.7～7.0dB/mm,击穿强度达700V/mm以上,电阻率的提高使吸波体具有良好的高频特性。片状铁镍合金粉和磷化羰基铁粉复合共掺制备的吸收体在低频段(2～7GHz)具有良好的磁损耗能力,吸收损耗为0.9～4.2dB/mm。     

隔离器负载用微波吸收材料的研制

以环氧树脂为基体、羰基铁粉为吸收剂制备复合微波吸收材料。对获得的羰基铁粉/环氧树脂复合材料的击穿电压强度、密度和吸收损耗进行了测试,并对使用该材料的隔离器性能进行了研究。结果表明:羰基铁粉在树脂中分散性较好,颗粒之间的绝缘程度很高,吸收材料的吸收损耗大,承受功率高。密度为3.83g/cm3的试样,击穿电压强度达763V/mm,8～12GHz频率内吸收损耗在2.5～4.5dB/mm。隔离器负载中使用该材料,器件电压驻波比(VSWR)≤1.2时,隔离度≥20dB,相对带宽为25%,承受功率≥5W。     

毫米波多层结构表面贴装铁氧体环行器设计

随着通讯技术的发展,阵列天线的应用导致环行器的需求量迅猛增加。为适应微波组件集成化的批量生产工艺要求,急需解决环行器表面贴装技术难题。环行器实现表贴结构形式,通常有三种工艺途径,即低温共烧(LTCF)、MENS和多层印制电路板(PCB)叠片工艺。阐述了8 mm多层PCB结构表贴式环行器的设计。采用带状线环行器的设计方案,电路制作在印制电路板上,利用多层PCB工艺进行制作。为了形成一体化,电路两面用金属化过孔连接。信号通过金属化过孔引到底面与端口线连接,形成表贴结构。通过仿真优化,在27~30 GHz的频率范围内,器件的损耗小于0.83 d B,隔离度大于15.5 d B,输入端口电压驻波比小于1.63。