Автоматизированное проектирование ферритовых циркуляторов на сосредоточенных элементах
Автор: Бородин В.Н., Козлов В.А., Михалицын Е.А., Сорокин А.В.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 4 т.23, 2020 года.
Бесплатный доступ
В работе представлены результаты интеграции методик проектирования узкополосных и широкополосных циркуляторов на сосредоточенных элементах в систему автоматизированного проектирования СВЧ-систем AWR Microwave Office. Рассматривается расчет схем узкополосных циркуляторов с последовательной и параллельной настроечными емкостями. Описан простой и наглядный способ оптимизированного проектирования широкополосных ферритовых развязывающих устройств, основанный на расчете импеданса циркуляции. Приведены результаты проектирования сверхширокополосного циркулятора с параллельной емкостью, последовательной резонансной согласующей цепью и последовательной резонансной цепью между общей точкой и землей. Представлены новые теоретические результаты расчета двух схем широкополосных циркуляторов с последовательной настроечной емкостью, рассчитанных на высокий уровень мощности. Первая схема формируется подключением последовательной согласующей резонансной цепи в каждое плечо циркулятора. При этом реализуется двухгорбая частотная характеристика. Во второй схеме широкополосного циркулятора последовательная резонансная цепь устанавливается в общий контур. При этом реализуется чебышевская частотная характеристика четвертого порядка.
Циркулятор на сосредоточенных элементах, система переплетенных проводников, импеданс циркуляции
Короткий адрес: https://sciup.org/140256328
IDR: 140256328 | УДК: 621.372.832.8 | DOI: 10.18469/1810-3189.2020.23.4.74-84
Computer aided design of ferrite lumped element circulators
The results of integrity of narrowband and wideband lumped element circulators design methodology to the computer aided design system of microwave devices AWR Microwave Office are presented in the article. The calculation method of narrow band circulators circuits which consist of serious and shunt tuning capacities is investigated. The simple and visual method of wideband ferrite isolators optimize design based on circulation impedance calculation is described here. The results of design of the ultra wideband circulator with shunt capacity, serious resonant matching circuit and serious resonant circuit between common terminal and ground are considered. The new theoretical results of calculation of two schematics of wideband high power circulators with serious tuning capacity are presented. The first schematic is formed with matching resonant network being connected in serious at each terminal. It is shown that double hump characteristic is realized. The second schematic is formed with serious resonant network connected between common terminal and the ground. It is shown that four-order Tchebycheff characteristic is realized.
Список литературы Автоматизированное проектирование ферритовых циркуляторов на сосредоточенных элементах
- Miura T., Konishi Y. New lumped element circulator by ceramic integrated circuit technology // IEEE Transactions on Broadcasting. 1995. Vol. 41, No. 3. P. 101–106. DOI: https://doi.org/10.1109/11.466091.
- Che W., Yung E.K.N. Temperature compensation of VHF-band lumped-element ferrite circulator for wireless communication application // 2005 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium. 2005. Vol. 2A. P. 228–291. DOI: https://doi.org/10.1109/APS.2005.1551796.
- Stonies R., Teufer D., Schulz D. Time domain analysis and design of lumped element circulators // 2006 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. 2006. P. 544–547. DOI: https://doi.org/10.1109/MWSYM.2006.249632.
- Dong H. Broad-band and High-isolation performance of a Lumped-element circulator: theory and experiment: a dissertation … for the Degree of Doctor of Philosophy. University of Idaho, 2014. 118 p.
- Stonies R., Schulz D. Numerical design strategy for lumped element circulators // International Journal of Electronics and Communications. 2007. Vol. 61, No. 3. P. 177–181. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aeue.2006.12.008.
- Сорокин А.В. Проектирование малогабаритных ферритовых развязывающих устройств на сосредоточенных элементах: дис. … канд. техн. наук. Нижний Новгород, 2014. 293 с.
- Takeda S., Okada T. Circuit Simulator for wideband lumped element circulator // 2018 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC). 2018. P. 1262–1264. DOI: https://doi.org/10.23919/APMC.2018.8617284.
- Konishi Y. Lumped element circulators // IEEE Transactions on Magnetics. 1975. Vol. 11, No. 5. P. 1262–1266. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.1975.1058838.
- Konishi Y. Lumped element Y circulator // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1965. Vol. 13, No. 6. P. 852–864. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1965.1126116.
- Helzajn J. The Stripline Circulator Theory and Practice. Hoboken: John Wiley & Sons, 2008. 604 p.
- Design of wideband lumped element circulator / M. Sahasrabudhe [et al.] // 2017 Progress in Electromagnetics Research Symposium - Spring (PIERS). 2017. P. 3602–3608. DOI: https://doi.org/10.1109/PIERS.2017.8262383.
- Микаэлян А.Л. Теория и применение ферритов на сверхвысоких частотах. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. 664 с.
