طراحی و بهینه‌سازی سیرکولاتور موج‌بری سه دهانه‌ای

نوع مقاله : مخابرات - میدان و موج

نویسندگان

1 دانشگاه جامع امام حسین (ع)

2 دانشگاه شاهد

چکیده

در این مقاله طراحی، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی سیرکولاتور موج‌بری سه دهانه‌ای برای کاربردهای ماکروویوی در باند فرکانسی X دارای حداقل تلفات عبوری بررسی ‌شده است. برای عملکرد این سیرکولاتور در توان‌های بالا، طراحی بر اساس ساختار موج‌بری صورت گرفته است. طراحی فریت و مکان قرارگیری آن طوری صورت گرفته است که سیرکولاتور طراحی و ساخته‌شده پهنای باند بیشتری نسبت به ساختارهای مشابه خود داشته باشد. قابل ذکر است که مراحل طراحی و بهینه‌سازی سیرکولاتور به‌صورت کامل بررسی ‌شده است. سیرکولاتور ساخته‌شده دارای دهانه‌های ورودی استاندارد WR-90 در فرکانس مرکزی GHz 4/9 با پهنای باند حدود 4 %، حداقل ایزولاسیون dB20 و حداکثر تلفات عبوری 0.25 dB در تمام دهانه‌ها است. در انتها، نتایج شبیه‌سازی و ساخت با یکدیگر مقایسه شده و تطابق قابل قبولی بین آن‌ها مشاهده می‌شود.

کلیدواژه‌ها


[1]     Chait, H. N.; Curry, T. R. “A New Type Y-Circulator”; J. Appl. Phys. Suppl. 1959, 30, 1525 -1535.
[2]     Hocine, H.; Caplin, M.; “Waveguide Circulator”; US Patent 7,746,189, 2010.
[3]     Chait, H. N.; Curry, T. R. “A New Type Y-Circulator”; J. Appl. Phys. Suppl. 1959, 30, 1525 -1535.
 [4]     Davis, L. E.; Coleman, M. D.; Cotter, J. J. “Four-port Crossed Waveguide Junction Circulators”; IEEE Trans. Microw. Theory Techn. 1964, 12, 43 -47.   
[5]     Fuller, A. J. B. “Ferrites at Microwave Frequencies”; Peregrinus, 1987.      
[6]     Pozar, D. M. “Microwave Engineering”; NY: John Wiley & Sons, 1988. 
[7]     Bosma, H. “On Stripline Circulation at UHF”; IEEE Trans. Microw. Theory Techn. 1964, 12, 61 -72.   
[8]     Fay, C. E.; Comstock, R. L. “Operation of the Ferrite Junction Circulator”; IEEE Trans. Microw. Theory Techn. 1965, 13, 15 -27.               
[9]     Tanaka, S.; Shimomura, N.; Ohtake, K. “Active Circulators: The Realization of Circulators Using Transistors”; Proc. IEEE 1965, 53, 260 -267.            
[10]  Estep, N. A.; Sounas, D. L.; Alu, A. “Magnetless Microwave Circulators Based on Spatiotemporally Modulated Rings of Coupled Resonators”; IEEE Trans. Microw. Theory Techn. 2016, 64, 502 -518.          
[11]  Davies, J. Β. “An Analysis of the M-port Symmetrical H-plane Waveguide Junction with Central Ferrite Post”; IEEE Trans. Microw. Theory Techn. 1962, 10, 596 -604.   
[12]  Davies, J. Β. “Theoretical Design of Wideband Waveguide Circulators”; Electronics Letters 1965, 1, 60 -61.       
[13]  Davis, L. E. “Theoretical Design of Static and Latching Ferrite 3-Port and 4-Port Symmetrical Waveguide Circulators”; Symposium on Microwave, Palo Alto, 1966, 281- 285.