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随着信息时代的到来,无线通信和数据传输在现代生活中占据着越来越重要的地位。铁氧体在恒稳磁场和高频电磁场共同作用下,导磁率呈现各向异性,电磁波通过铁氧体时产生相移,相移的大小受到恒稳磁场控制。作为T/R组件中控制信号相位变化的关键元件,铁氧体移相器在雷达、导航、通信、遥控遥测及测试系统中已广泛应用,但由于相控阵雷达有几千个单元,而平均每个单元都需要使用到移相器。所以,雷达的性能和成本和移相器的性能和成本息息相关。同时由于铁氧体移相器存在的体积大、造价高等问题,制约了电子系统进一步向小型化、微型化、高频化、集成化方向发展。因此迫切需要一种减少铁氧体移相器的体积、提高其响应速度、降低成本的技术。为了解决问题,本文设计了一种基于微带线的铁氧体薄膜移相器。针对以上问题,本文主要是通过HFSS对适用于移相器用的微波铁氧体材料筛选、移相器分布参数和传输特性设计、仿真和优化等相关理论的研究,设计了一种基于微带线的铁氧体薄膜移相器,针对以上情况具体步骤可以从下面几点展开:(1)根据铁氧体旋磁材料特性理论设计了由纵向磁化场作用下的微带铁氧体薄膜移相器,采用YIG和GGG旋磁材料,依据薄膜集成电路工艺,在半导体基片上溅射一层铁氧体薄膜,再在铁氧体薄膜上沉积制备曲折微带线。(2)针对铁氧体旋磁材料的特性分析,确定了器件材料的几何性能参数,以及在研究电磁波在旋磁介质中传播理论的基础上,获得其传输波动方程,结合材料参数计算出为实现所需移相器的电路参数和各结构的尺寸。(3)讨论了铁氧体薄膜移相器的基本工作机理。通过HFSS软件对所建模型的电路参数和传输特性进行设计、仿真和电路优化,为使器件的微波性能良好,使用λ4阻抗匹配技术拓宽器件的工作频带宽度,实现了良好的阻抗匹配。(4)在HFSS中对λ4微带长度和微带之间的间距S对薄膜移相器性能影响进行研究分析。结果表明,随着微带长度增大,薄膜模型的仿真匹配性能越良好,插入损耗也增大;微带之间的间距S增大,模型相移的差频宽增大。这些为以后设计铁氧体薄膜移相器提供了参考。结果表明设计的铁氧体薄膜移相器在X波段33%的频带内达到了较好的微波性能,插损小于1dB,移相346度。