中文名 | 介質諧振器 | 外文名 | dielectric resonator |
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申請者 | 韋李和馬銻·薩卡 | 特????點 | 精度更高 |
固有品質因數取決于介質材料的損耗,相對介電常數大于100的介質諧振器,固有品質因數近似為
實際應用中的介質振蕩器放在波導或微帶基片上,金屬板上的傳導電流會引起導體損耗。降低介質諧振器的
介質諧振器的特點是:
1.體積較小是產生同樣諧振頻率金屬或同軸諧振器的1/10以下,制作成本較低;
2.高
3.無頻率限制,可以適用到毫米波段(100GHz以上);
4.易于集成,常用于微波集成電路中。 2100433B
介質諧振器可看作兩端開路的介質波導,振蕩模式與介質波導中的模式相對應,有無窮多種。介質與空氣交界面呈開路狀態,電磁波在介質內部反射能量.在介質中形成諧振結構.高介電常數介質能保證大部分場都在諧振器內,不易輻射或泄漏。諧振頻率由振蕩模式、諧振器所用的材料及尺寸等因素決定。分析方法有變分法、介質波導模型法、混合磁壁法等.直接計算比較復雜和困難,當給定介電常數和尺寸時,可從相關的曲線圖中查出諧振頻率。
電磁耦合其實就是感應耦合,指兩個或兩個以上的電路元件或電網絡的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響,并通過相互作用從一側向另一側傳輸能量的現象。而電磁諧振則是在磁場中,兩個具有相同諧振頻率的物體之間產...
陶瓷諧振器廠家報價如下: 4M 6M 8M 3P 2P 陶瓷晶振 &...
石英晶體諧振器工作在 串聯諧振頻率 時的等效阻抗最小。詳細介紹:當晶振不振動時,可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C,它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關,一般約幾個pF到幾十pF。當晶體振蕩時...
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介紹了一種新穎的微帶三模諧振器,由該諧振器構成的微帶濾波器具有較寬的通帶以及較好的帶外抑制。對傳統的單模微帶環形諧振器結構進行優化,使諧振器在通帶內具有三個諧振點,并且在通帶邊緣有四個對稱衰減極點。引入的階梯阻抗諧振單元使得微帶三模諧振器具有良好的帶外抑制。依據傳輸線原理對寬阻帶三模諧振器進行了分析,并完成了中心頻率為1090 MHz的寬阻帶帶通濾波器設計和加工,其實際測試結果與軟件仿真結果具有良好的一致性。
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基于人工電磁材料開環諧振器,提出了一種結構緊湊的新型寬帶微帶功率分配器。通過在微帶線上加載開口諧振環(SRRs)單元,使其在某個頻段內呈現色散性質即支持后向波傳播,從而實現寬帶特性。該結構可簡單地通過改變開環諧振器結構參數來調節功率分配器中心頻率。測試結果表明,該功分器具有體積小巧、損耗低、易制作并方便與其他電路集成等優勢。
介質諧振器的特性參數(DR)介質諧振器是用特定的陶瓷材料制成的,表面上看很像一塊光滑的小石頭,人為的做成立方體、圓柱體、球形及圓筒形等。由于它可作為微波諧振腔來應用,所以近年來得到迅速的發展。它的實際應用,導致了微波源新的高技術領域的出現和發展 。
DR等效于一個微波諧振電路,在電路中用作選頻、濾波元件。就其應用看,可從以下特性參數來表征它的性能.
1.品質因數Q值。它等于損耗角正切值的倒數。目前適用范圍在5000~20000之間。2.諧振頻率的溫度系數r。它包含兩個部分,一個是介電常數的溫度系數rt,另一個是DR的熱膨脹系數:r。3.相對介電常數。r。適用范圍為20~90。不同的應用,對于介質的三項參數Q,ɑ,?。,的要求也不同。欲得到滿意的小型源,就要對Q,ɑ,?適當選擇,研制出合適的DR,這就必然在介質材料方面進行選擇。通常,可適當選擇不同的陶瓷材料,調配成多種成分的復合陶瓷材料而達到目的.限制參數,缺一不可。例如金紅石相ITOZ,在4GH:頻率下Q值高達10000 。r=100,此兩項參數值是能滿足一般應用要求的。但是它的頻率溫度系數r`二40oPPM/℃,如果溫度是50℃,頻率的絕對漂移80MH:,這樣大的頻漂對大多數場合是不適用的 。
.22介質材料及當前的水平多年來,經過人們不斷努力研究,開發出了性能優良的介質材料,從1936年至60年代是取得初步成果的階段。60年代末至80年代初,材料開發有了比較大的進展,許多性能優良的適用材料被研究出來,推動了DRO的發展。近十幾年來,已研制出多種復合陶瓷材料,都具有優良的介質特性、很好的微波應用性能,將微波頻段的應用范圍擴展為l一50GH:或更寬些。如合成鈣欽礦混合材料,常用分子式為:A[B`,/3B,`2/3〕03;式中A~Ba,Br;B,=Zn,Mg,Co,Ni;B'`-Ta,Nb,這些組分的合成材料具有優良的特性。。r=20~40,在10GH:下的空載Q。=10000,溫度系數r`可通過摻進一些成分而改變 。
DRO 選用 Infineon 的 CFY25 場效應管 ,是一種中功率輸出的砷化鎵場效應管 。其具有相位噪聲低 、在設計的振蕩器頻率上易于起振 、性能良好 、同時購買方便等優點 ,適合作為本課題的有源器件 。根據仿真結果 制作的 8. 95 GH z 與兩根微帶線耦合的并聯諧振的介質諧振器,以及將介質諧振器并聯有源器件的柵極和漏極之間。
在 DRO 電路調試過程中 , 調試時先不放人介質塊 ,振蕩源通電后 ,加上蓋板 ,形成封閉的腔體應該沒有功率輸出 ,如有功率輸出 ,說明振蕩源存在寄生振蕩 ,應該設法抑制消除。放入介質塊并調整其位置以獲得最佳耦合 ,這時振蕩源應工作正常 , 調諧盤在400 M H z范圍內應沒有調?,F象 。調整介質塊與微帶線之間耦合度β1 和 β2 , 是振蕩器的輸出功率和相位噪聲盡量滿足設計指標 。最后 , 用微波膠將介質塊粘牢 。由于振蕩器振蕩頻率易受負載牽引比較明顯 ,為了適應不同負載的變化 , 經常要加一級緩沖放大器使振蕩器與負載隔開 , 這樣也能進一步提高功率- 頻率性能 。設計緩沖放大器采用富士通的 FLK017 場效應管 ,選定管子后先對其進行直流仿真分析 , 基于 FLK017 在ADS 元件庫中晶體管模型沒有 ADS 仿真軟件中提供一種三端口的 S 參數模型。可以直接將所需要的直流工作點的 S參數導入 ,需要注意的是廠家提供的 S2P。件中的 S 參數值是默認發射極接地的情況 , 因此仿真電路中的第三個端口接地 ?。
在 BA 電路調試過程中 ,起初 ,在所要的頻點上 ,功率輸出 - 5 dBm , 放大器變成衰減器 。在調試過程中 ,輸出 、輸入 SM A 口特別敏感 , 可能是安裝人為誤差影響比較大 , 重新將電路卸載 , 再安裝后 , 輸出功率到+4 dBm 。為獲得最大功率輸出 , 對輸出 、輸入匹配電路以及敏感部位進行調試 。使輸出功率達到 8 dBm ,完成設計的目標 ?。
介質振蕩器具有性能優良 、電路結構簡單固定 、調試量小 、諧振器的場分析簡單 、高頻寄生參量少 、溫度適應性好等優點 。通過進一步的優化電路仿真 ,對所需的頻率電路結構固定 。可實現批量生產 , 擴大應用范圍 。因此有很好的工程應用價值 。另外 ,再優化設計電路可以進一步減小電路尺寸 ,緩放可以代替隔離器 , 將介質振蕩器后一級加緩放設計在同一個電路板上 ,并在 MM IC 中有很好的應用前景 。
現在實際應用的DR,已覆蓋2~50GH:的寬頻率范圍,隨著最新研制的尺寸適宜的同軸筒狀DR的出現,使頻率又向下端擴展大約500MH2。向使用頻率的低端擴展,將使DR的尺寸越來越大(除非出現新的高性能、高。r的材料),從而失去使用的意義(因為使用DR就是為了達到小型化高性能)。向覆蓋頻率的高端擴展將導致DR的Q值銳減到不能允許的程度,失去使用意義。其次,由放DR的體積隨之變小,將導致與電路之間失去有效的禍合。除非有新材料出現,否則這兩項就是向頻率高端擴展難以跨越的限制。DR在電氣性能上大致和高Q金屬腔體相當,但在同一頻率下的體積比金屬腔小得多(線尺寸縮小√?倍),這是DRo微波源小型化優越條件之一。具有適用。r的DR,總要存在一定的輻射損耗,適當的屏蔽可相對的減少損耗且必不可少,這意味著相應地提高了Q值。剛好,使用DR構成集成的振蕩器,必有一個封裝機殼,其機殼正好可作為屏蔽盒 。