摘要MIMO 雷达的发射端采用多个天线各自独立发送信号，接收端采用多个天线接 收并恢复原信号，从而提高了 MIMO 雷达探测精度和可靠性。本文主要对射频收发 转换的关键器件进行设计，用于控制 MIMO 雷达射频发射和接收，要求频率转换快， 隔离度大于 20dB。79488

本文分别对单 Y 结微带线环形器和双 Y 结微带线环形器在中心频率分别为 2。4GHz 和 10GHz 的情况下进行了设计。设计的微带线环形器主要是通过 3D 高频电 磁建模软件 HFSS 完成的，通过将它的自身参数优化和手动参数优化结合起来，并 且进行相应仿真，从多组满足要求的参数中找出一种最佳参数，经过多次这样的步 骤最终给出了不同中心频率情况下的单 Y 结环形器和双 Y 结环形器的设计参数。最后借助矢量网络分析仪对一款频带范围为 2。1GHz~2。9GHz 的环形器进行了性能测试。

毕业论文关键词： 非互易器件 环形器 收发隔离 MIMO 技术

毕业设计说明书外文摘要

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目次

第一章 引言 1

1。1 环形器的背景及运用情况 1

1。2 环形器的国内外研究现状与发展趋势 2

1。3 本论文的主要工作及内容安排 3

第二章微波铁氧体环行器的基本理论 5

2。1 微带线相关理论 5

2。2 均匀平面波在介质中的传播特性 10

2。3 铁氧体有关理论 11

2。4 微波铁氧体环形器相关理论 16

第三章 环形器的设计与仿真 22

3。1 HFSS 仿真软件简介 22

3。2 环形器工作原理及主要参数 22

3。3 单 Y 结环形器建模和仿真 24

3。4 双 Y 结环形器建模和仿真 29

第四章 环形器性能测试 35

结论 39

第一章 引言

1。1  环形器的背景及运用情况

二十世纪中期铁氧体的发现成为微波技术中一项重大突破，它是一种金属氧化物构成的 陶瓷性磁性材料。在第二次世界大战中利用这种材料的旋磁效应制成的铁氧体环形器、隔离 器等，逐渐被运用到雷达的收发系统中。经过几十年的发展，微波铁氧体器件已经广泛地应 用于无线通讯等系统。伴随着计算机技术的进步，人们开始把张量磁导率理论和有限元法理 论相互结合起来，较准确地模拟铁氧体材料在微波电磁场下的行为成为可能。论文网

二十一世纪电子信息类相关产业取得了长足发展，一些重大领域的突破层出不穷，现代 微波通信技术己经被广泛用于民生和国防领域。在复杂的微波通信系统中，接收和发射系统 是其重要的组成部分，大量地运用着各种类型的元器件。其中，铁氧体环行器因其非互易性， 在雷达收发系统中扮演了重要角色。随着微波电路的小型化、集成化、宽带化发展趋势，环 形器逐渐趋于小型化、片式化、宽带化，且性能不断地得到提高，运用场合进一步拓宽。当 器件工作在高频段时，微波铁氧体环行器可分为外加偏置磁场式和自偏置式环形器，可按照 实际工程需要和要求进行不同的选择。在军事上，有源相控阵雷达中的接收和发射系统中广 泛地使用各种形式的铁氧体环形器，同时它对整个系统的性能优劣发挥着不可低估的作用。 目前，环行器广泛用于军事领域，主要包括在电子对抗、雷达等方面的收发系统中进行收发 转换。在民用领域，随着移动通讯的发展和普及，移动通讯设备对环行器的需求也与日俱增。 由环形器构成的收发系统框图如下：