C波段介質(zhì)振蕩器的研究與設(shè)計
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2 介質(zhì)諧振器(DR)的建模
介質(zhì)諧振器是由一小段長度為L的圓形、矩形或環(huán)形低損耗高介電常數(shù)且高Q的、對溫度變化穩(wěn)定的介質(zhì)波導(dǎo)制成的，介質(zhì)諧振器的諧振頻率主要取決于它的幾何尺寸及其周圍環(huán)境。使用時，常將它置于波導(dǎo)內(nèi)或微帶線基片上。孤立的介質(zhì)諧振器諧振頻率(單位為GHz)由式(3)給出。
為了進(jìn)行振蕩器的設(shè)計，需要用S參數(shù)來描述DR的特性，在諧振頻率附件，微帶線與圓柱諧振器之間的電場耦合可以等效為一個并聯(lián)RLC電路。在本設(shè)計中我們利用仿真軟件HFSS精確計算DR以及其與微帶線耦合的空間的三維場，并可以提取模型得到s2p文件，此s2p文件則代表了介質(zhì)反饋網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)模型，將此文件代入ADS軟件進(jìn)行電路優(yōu)化設(shè)計和非線性分析，這種方法代替了近似電路仿真，從而使振蕩器的設(shè)計更加準(zhǔn)確。利用HFSS仿真軟件設(shè)計的DR仿真模型如圖3所示，其仿真結(jié)果如圖4所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/155243.htm
在實際選取介質(zhì)諧振器時應(yīng)考慮到生產(chǎn)廠家具體模具的尺寸，從而選取合適的尺寸。本設(shè)計介質(zhì)諧振器尺寸為：圓柱形介質(zhì)塊，D=9．02 mm，H=5．00 mm，h=10．20 mm，εr=36，其中D為介質(zhì)塊半徑，H為其高度，h為介質(zhì)塊頂部到諧振腔的距離。一般情況，腔體的寬度為3～5倍的介質(zhì)直徑、高度為2～3倍介質(zhì)的高度時，可以保證DRO可靠起振。對于介質(zhì)諧振器的諧振頻率通常應(yīng)比所要設(shè)計的頻率低50～100 MHz，在應(yīng)用時，如果諧振頻率偏低則可以輕微磨介質(zhì)諧振器的高度，如果諧振頻率偏高則必須由生產(chǎn)廠家來調(diào)整。
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