结 论 36

致 谢 37

参考文献 38

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1 绪论

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1。1 发展背景及意义

微波铁氧体隔离器中最重要的材料——铁氧体是由铁氧化物搭配各种所需 元素配料经高温烧制而成。铁氧体可以分为永磁、软磁、旋磁三种，而我们提到 的铁氧体隔离器中所用到的便是旋磁特性。铁氧体的旋磁特性来自于其磁各向异 性，旋磁特性可以理解为：一个恒定磁场和一个交变电磁波磁场相互垂直加在磁 性材料上，而磁性材料内部的电场在按一定的方向传播时，它的偏振面却绕着传 播方向旋转。因为电磁波不能深入金属、合金材料的内部，所以金属和合金材料 应用有局限性，而铁氧体的旋磁性使其成为微波领域器件制作的佼佼者。

铁氧体隔离器有多种分类：法拉第旋转式隔离器、共振式隔离器、场移式隔 离器、边导模隔离器、集总元件隔离器。法拉第旋转式隔离器是利用法拉第旋转 效应制成的隔离器，此种隔离器结构繁杂，耐受功率低，工作频带窄。共振式隔 离器是利用铁氧体的铁磁共振特性制成的隔离器，它可以分为带线式、同轴式、 波导式，这种隔离器虽然体积小，耐受功率高，但高频段制作工艺困难。场移式 隔离器是利用场移效应制成的，耐受功率低，多用于低驻波、高隔离的精密微波 测试系统中。边导模隔离器是把外加磁场加在铁氧体基片上从而使能量沿微带传 输线的一侧传播，这种隔离器结构简单，工作频带宽。集总元件隔离器把集总元 件的网络和各个端口内部连接，这种方法可以缩小隔离器的尺寸。文献综述

现今隔离器的发展方向主要可以概括为：小型化乃至微型化的实现、性能表 现良好的频段得以加宽。能很好地实现隔离器的小型化、宽频带的方法——边导 模结构。我们发现：带线、微带电路的制作工艺在边导模隔离器中以良好运用， 同时边导模隔离器器件尺寸合适，仅仅是对加在铁氧体上的偏置磁场有一定要 求。因此，边导模的结构便成为了宽频带、小型化铁氧体隔离器的最佳选择。

微波铁氧体隔离器拥有两个端口，由于其非互易性和传输单向性，所以隔离 器都有损耗。隔离器放置于振荡器与负载或者高强源与负载之间，它会吸收来自 负载的反射功率，所以可以防止这个负载的反射对源造成损坏。隔离器在微波电 路中起到级间隔离、避免串扰、匹配调谐等作用，提升了微波电路工作的稳定性 和可靠性，因此它在微波电路中不可或缺。

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1。2 国内外研制现状和水平比较

论文结构

本论文主要针对了多倍频程的边导模隔离器进行了研究，主要研究方法是 利用 HFSS 软件建模分析，具体来看如下：在 HFSS 中建立了 1-4GHz 边导模隔离 器和 4-16GHz 边导模隔离器两个电磁模型，依次分析了它们的性能参数 S11、S12、 S21，同时在这两个不同频段的隔离器模型中分别讨论了几种因素改变对以上三 个性能参数的影响，最后得到一个最佳边导模隔离器的尺寸使隔离器性能最佳。