微波环行器设计：双Y结铁氧体环行器的仿真与应用

"本文主要探讨了RFID技术中射频结环行器的设计流程与仿真，特别是关注于中心导体为双Y结的带线铁氧体环行器。环行器在信息通信、电子对抗、航空航天等领域具有关键作用，并且正逐渐应用于民用通信、能源技术和医疗等更多领域。环行器的单向传输特性使得它能够有效地隔离反射信号。设计过程中，考虑了中心结构、谐振效应、隔离度、插入损耗、回波损耗和电压驻波比等因素。文章通过场理论和路理论相结合的方法，给出了设计公式和流程，并通过计算机辅助设计进行了仿真验证，为环行器的高性能和小型化设计提供了指导。" 在RFID（Radio Frequency Identification）技术中，射频结环行器是一个至关重要的组件，它利用铁氧体的旋磁性质来构建微波非互易器件。铁氧体因其特殊的物理特性，如非互易性，常用于制造环行器等器件。微波环行器在多个领域扮演着核心角色，其单向传输特性确保了信号的顺畅传输，同时阻止反射信号的回传，从而提高系统的稳定性。 环行器的设计涉及中心结构的选择，常见的有圆盘结、Y型结、双Y结和三角结等。本文特别研究了用于基站的双Y结带线铁氧体环行器。设计时，需要考虑的因素包括工作频率范围内的隔离度（大于26dB）、插入损耗（小于0.3dB）、回波损耗（大于26dB）以及电压驻波比（小于1.14）。这些参数对于确保环行器的高效运行至关重要。 设计流程通常包括理论分析、结构设计和性能评估。双Y带线结环行器的结构由金属导体圆盘、Y臂、耦合角、电长度、铁氧体厚度和金属导体厚度等参数决定。通过网络理论分析，可以建立环行器的散射矩阵模型，以描述其在射频场和外加磁场下的行为。 此外，将场理论与路理论结合，可以推导出具体的设计公式，指导实际的设计工作。仿真工具如HFSS、ADS等被用来验证设计的可行性，确保在满足性能指标的同时实现小型化。这样的设计方法对于一般设计师来说具有一定的参考价值，可以加快新产品的开发进程和优化现有设计。 RFID技术中的射频结环行器设计是一项复杂而精细的工作，需要综合运用多种理论和工具。通过合理的设计流程和仿真验证，可以实现高性能且适应多种应用场景的环行器，进一步推动RFID技术在各个领域的应用和发展。