[经验分享]经验分享：环行器设计

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0楼发表于: 2011-09-04 22:08:31

关键词： CST 仿真设置频率滤波器

   要找工作了，抽时间把以前研究环行器的收获跟大家分享一下，由于是快一年以前的事情了，后来去做滤波器了，所以现在才来总结，其中也许有错，希望大家指出来，也欢迎大家一起讨论。

1、确定好环行器工作频带、插损、功率容量、隔离度等；
2、根据环行器工作频带、插损选择所需的铁氧体材料、确定偏置场；
通常是根据频带确定铁氧体工作状态：
低频时（f<2.5GHz），工作在高场状态（铁氧体内部偏置磁场高于共振磁场）；
高频时（S波段以上）工作与低场状态；
工作状态的控制可以根据归一化饱和磁矩p和归一化内磁场σ来确定：

低场：0.4<p<0.7, σ=0(或σ->0).

高场：p>1, σ>1.通常情况下取1<p<2, 1.5<σ<2.

      P的定义：
，σ的定义：

其中，f为频率，4*pi*Ms为铁氧体饱和磁化强度（高斯制）。

从而根据p,σ的取值范围可以确定铁氧体的饱和磁化强度和内部偏置场。

注意：考虑铁氧体的退磁因子，在垂直于铁氧体板加外部偏置磁场时，铁氧体内部磁场为：

      H0=Ha-Ms，     Ha为外部磁场，Ms为饱和磁化强度。所以，低场状态下，由σ=0可以得到H0=0,从而Ha=Ms。

3、根据带宽要求确定结环行器的基本结构，不同结构有不同的带宽特性。比较常见的铁氧体有圆形、三角形、加金属台或者其他阻抗渐变结构。

4、确定好上面的条件后，就可以建模了。

通常用HFSS来仿真（比CST在参数设置上面来得简单容易），在材料设置时，偏置磁场指的是铁氧体内部净磁场，即H0。

由于在理论分析时，铁氧体块的上下平面是理想电壁，而其周围也是理想电壁（是否正确？），在建立铁氧体模型时，理应设置相应边界条件，但是通过实验得知，有环形边界和没有边界的效果差不多，所以索性就不要边界了，呵呵，偷个懒。

5、剩下的就是调整各个参数得到满足要求的反射、隔离曲线了。

6、最后一步，工艺问题。选择相应参数的磁铁来给环行器的铁氧体提供偏置磁场，一般情况下需要考虑好多参数，具体请查找相应厂商的产品手册。还是要选择磁场强度比铁氧体所需磁场强大一些的磁铁吧。有人说1.5倍-2倍合适。

最后要提到的是，选择材料时可以先询问相关厂商有哪些材料的参数，再根据这些参数来确定我们要用的材料。这样的话，到最后就不用到处找材料了。

额，一年以前研究的东西，现在来整理，有错的地方大家提出来哈。

欢迎大家多多交流

QQ：四991四14五4             E-mail：ajpeng@126.com

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共4条评分

cem-uestc	技术分 +10	优秀资料+RF币	2012-02-11
hefang	威望 +1	十分期待您分享下一贴！	2011-09-05
hefang	技术分 +5	十分期待您分享下一贴！	2011-09-05
hefang	rf币 +50	十分期待您分享下一贴！	2011-09-05