CDMA 870-880MHz 頻段的結(jié)環(huán)行器設(shè)計

利用帶線結(jié)環(huán)行器的相關(guān)理論，設(shè)計了870～880mhz結(jié)環(huán)行器，最后實現(xiàn)的環(huán)行器在0.5～1.5ghz內(nèi)，插入損耗≤0.4db，最小隔離度≥20db，電壓駐波比≤1.20，符合基站用環(huán)行器的技術(shù)指標(biāo)

帶線結(jié)環(huán)行器是常用的微波鐵氧體器件,具有單向傳輸特性，入射信號能順利通過，反射信號由于被吸收電阻吸收而不能通過。因此，帶線結(jié)環(huán)行器在各類基站中被廣泛使用，放置于發(fā)射機與發(fā)射天線之間，防止因發(fā)射天線的開路或短路引起天線系統(tǒng)失配的情況下，由駐波造成的對發(fā)射機后級功率放大器件的損壞。

雖然國內(nèi)外對環(huán)行器的設(shè)計有所報道，但是大多是工作在s波段以上的環(huán)行器的設(shè)計，對工作在870～915mhz波段的基站用環(huán)行器的設(shè)計的報道還是比較少。本文就將介紹我們在設(shè)計該波段的環(huán)行器時的工作。最后實現(xiàn)的環(huán)行器插入損耗為0.4～0.8db，最小隔離度≥20db，電壓駐波比≤1.20，連接形式可以是sma、n型或帶線，尺寸為12mm×12mm×7mm，完全符合基站用環(huán)形器的技術(shù)指標(biāo)。

環(huán)行器設(shè)計

帶線結(jié)環(huán)行器的種類繁多，但其設(shè)計方法大同小異。本文所設(shè)計的環(huán)行器是微帶y型結(jié)環(huán)行器，采用的設(shè)計方法是基于控制微帶線與環(huán)行結(jié)交接處形成的耦合角和環(huán)行結(jié)的直徑而獲得寬頻帶工作。

鐵氧體材料的選擇

鐵氧體基片的介質(zhì)損耗和磁損耗必須很小，前者一般可與微波介質(zhì)的損耗相比較，而后者是頻率的函數(shù)。當(dāng)用非磁化鐵氧體基片時，為了使磁耗減小，應(yīng)按照的條件選擇材料。式中， 是工作頻率（單位：兆赫，mhz）,是有效旋磁比 是飽和磁化強度（單位：高斯，gs）， 是各向異性磁場強度（單位：奧斯特，oe）。在制作器件時，為了使磁耗減至最小，應(yīng)滿足下列條件:
式中
是本征鐵磁諧振頻率。根據(jù)上式就可以確定鐵氧體的飽和磁導(dǎo)率的范圍，從而選定合適的鐵氧體材料。

微帶線材料的選擇

金、銀和銅是基片上微帶線最常用的導(dǎo)體材料。一般先在基片上真空淀積上厚度為200～400mil的薄鉻層，以獲得良好的表面附著力。然后再蒸鍍或電鍍上希望厚度的導(dǎo)體材料。為了使總損耗最小，應(yīng)當(dāng)注意這幾個方面：導(dǎo)體的導(dǎo)電率要盡可能高，厚度至少為最低工作頻率上的趨膚厚度深度的2～4倍，基片盡量厚一些，以減小導(dǎo)體中的電流密度。

鐵氧體尺寸的設(shè)計

根據(jù)fay的理論，帶線結(jié)環(huán)行器有兩個環(huán)行條件：

通過式（2）可以計算出鐵氧體環(huán)行結(jié)的半徑r。

由式(6)可知，當(dāng)工作頻率和鐵氧體材料選定后, μe和κ/μ的大小由外加磁場決定,所以外加磁場也是一個很重要的設(shè)計參數(shù)。在理論上，外加磁場應(yīng)該使得有效偏置磁場為0，但是在實際中還要進行微調(diào)。

內(nèi)導(dǎo)體的設(shè)計

對于帶線結(jié)環(huán)行器的非互易結(jié)如圖1所示。