CDMA 870-880MHz 頻段的結環行器設計

利用帶線結環行器的相關理論，設計了870～880mhz結環行器，最后實現的環行器在0.5～1.5ghz內，插入損耗≤0.4db，最小隔離度≥20db，電壓駐波比≤1.20，符合基站用環行器的技術指標

帶線結環行器是常用的微波鐵氧體器件,具有單向傳輸特性，入射信號能順利通過，反射信號由于被吸收電阻吸收而不能通過。因此，帶線結環行器在各類基站中被廣泛使用，放置于發射機與發射天線之間，防止因發射天線的開路或短路引起天線系統失配的情況下，由駐波造成的對發射機后級功率放大器件的損壞。

雖然國內外對環行器的設計有所報道，但是大多是工作在s波段以上的環行器的設計，對工作在870～915mhz波段的基站用環行器的設計的報道還是比較少。本文就將介紹我們在設計該波段的環行器時的工作。最后實現的環行器插入損耗為0.4～0.8db，最小隔離度≥20db，電壓駐波比≤1.20，連接形式可以是sma、n型或帶線，尺寸為12mm×12mm×7mm，完全符合基站用環形器的技術指標。

環行器設計

帶線結環行器的種類繁多，但其設計方法大同小異。本文所設計的環行器是微帶y型結環行器，采用的設計方法是基于控制微帶線與環行結交接處形成的耦合角和環行結的直徑而獲得寬頻帶工作。

鐵氧體材料的選擇

鐵氧體基片的介質損耗和磁損耗必須很小，前者一般可與微波介質的損耗相比較，而后者是頻率的函數。當用非磁化鐵氧體基片時，為了使磁耗減小，應按照的條件選擇材料。式中， 是工作頻率（單位：兆赫，mhz）,是有效旋磁比 是飽和磁化強度（單位：高斯，gs）， 是各向異性磁場強度（單位：奧斯特，oe）。在制作器件時，為了使磁耗減至最小，應滿足下列條件:
式中
是本征鐵磁諧振頻率。根據上式就可以確定鐵氧體的飽和磁導率的范圍，從而選定合適的鐵氧體材料。

微帶線材料的選擇

金、銀和銅是基片上微帶線最常用的導體材料。一般先在基片上真空淀積上厚度為200～400mil的薄鉻層，以獲得良好的表面附著力。然后再蒸鍍或電鍍上希望厚度的導體材料。為了使總損耗最小，應當注意這幾個方面：導體的導電率要盡可能高，厚度至少為最低工作頻率上的趨膚厚度深度的2～4倍，基片盡量厚一些，以減小導體中的電流密度。

鐵氧體尺寸的設計

根據fay的理論，帶線結環行器有兩個環行條件：

通過式（2）可以計算出鐵氧體環行結的半徑r。

由式(6)可知，當工作頻率和鐵氧體材料選定后, μe和κ/μ的大小由外加磁場決定,所以外加磁場也是一個很重要的設計參數。在理論上，外加磁場應該使得有效偏置磁場為0，但是在實際中還要進行微調。

內導體的設計

對于帶線結環行器的非互易結如圖1所示。