铁氧体波导移相器的高功率设计初探-硬件和射频工程师.PDF

维普资讯 2001年 3月 火控 雷达技 术 第 3O卷 铁氧体波导移相器的高功率设计初探 高 昌 杰 (西安 电子 l程 研 究所 西安 710100) 【摘要】 通过计算铁氧体波导移相器 的微 波磁场和功率分布 ，试 图找到一种分 析该类器件峰值功率容量的有效方法；在此基础上，针对前人的分析方法和结论 ，提 出了 自己的看法 。 关键 词 ：铁 氧体移相 器 峰值功率 容量 临界场 Studyon HighPowerCapacityDesign of FerriteW aveguidePhaseShifter (Xi’anElectronicEngineeringResearch Institute·Xi’m1710100) Abstract：Calculation ofmicrowave magnetic field and power distribution in ferrite waveguidephaseshifterismadeinthispaperinan attempttofindoutaneffectivemethodin analyzingthepeakpowercapacityofthistypeofdevice．A view pointoftheauthorabout Schlom ann’sanalysismethodandconclusion ispresentedon thebasisonthatmethod． Keywords；ferritephaseshifter peakpowercapacity criticalmagneticfield 随着相控 阵雷达技术 的迅速发展 ，人们对业 已广泛应用 的铁氧体波导移相器 的峰值功率 容量提 出了更高 的要求 。相应地 ，研制具有较高峰值功率容量的移相器也 日益成为许多科技工 作者的追求 目标。而器件的峰值功率容量则直接决定于铁氧体材料的临界场参数h 。因此， 从事铁氧体材料研制的技术人员在提高h 方面做了许多可贵的探索和有效的实践，为提高 该类器件 的功率容量奠定 了 良好的材料基础 。就 目前而言，国内已具备 了测试 h=it及 △H 的 仪器和手段 这就使铁氧体材料 的高功率指标得 以有效和量化控制 。但是 ，从整个器件的角度 来讲 ，对材料高功率性能的评测还主要依赖于移相器 的高功率实验 。也就是说 ，对 既定 的波导 结构，到底需要多大h ，的材料才能满足器件高功率 容量要求 ，这一问题的答案一直是靠实验 来完成 的。那么 ，能否找到一种有效方法 ，用参数 h~,iI来估算器件的功率容量 ，针对这个 问题 ， Schlomann曾在 60年代就对矩形波导移相器的高功率容量做过理论计算 。但今天看来 ，其分 析方法还有一些不完善 的地方 。在本文 中，通过对某槽波导移相器 的微波磁场及功率分布的计 本文于 2000年 7月 1)【H牧刮 47 维普资讯 2001年 3月 火控 雷达技术 第 3O卷 算，并结合前人研究结论，为该问题的进一步探索点明了途径 。 2 方法简述 2．1 微波 电磁场及功率分布 的解析表述 拟研究的移相器横截面结构及正向磁化状态如图1所示 对这种移相器，温俊鼎教授 已在 他的论著中绐出了其 电磁场分布的解析表达式 。需要补充的是，如果要在额定峰值功率条件 下 ，计算微波磁场及功率分布的绝对大小，还必须将其 中的B常数重新赋值 ，并给 A、c、D的 表达式分别乘上 B。为了给 后研究极化 问题带来方便 ，可将 h—h表示成如下形式 ：