专利名称：8毫米基片集成波导环形器参数确定方法
技术领域：
本发明涉及微波、毫米波技术。
背景技术：
采用各种算法辅助确定器件参数在现有技术中有广泛的应用，例如中国专利CN200810150928.2，授权公告号CN101546347B，发明名称“矩形波导低通滤波器的参数确定
方法”。当今，人们对电子器件的工作频率越来越高。从低频、高频到微波毫米波，再到如今研究得如火如荼的太赫兹，器件的尺寸则是越来越高。一方面，这满足了当前对器件小型化、电路集成化的要求。而另一方面，小尺寸无疑增加了器件的加工难度。虽然微细加工技术日趋成熟，能满足大部分小型化器件的加工要求。但是加工成品的尺寸往往与预期的尺寸有着偏差，而且这些偏差必然会对器件的性能有着不同程度的影响。那么如何度量影响的程度成了必须解决的问题。容差分析方法很好地解决了这一问题。容差分析却有着不同方法，比如阶矩法和最坏容差分析法。两者都需要性能指标与各参数之间的数学解析关系。阶矩法得到解析式是为了得到性能指标的均值和方差，从而给出偏差范围。最坏容差分析法得到解析式是为了各参数对性能指标的灵敏度，从而确定出重要的灵敏参数。但是就基片集成波导环形器(Substrate IntegratedffaveguideCirculator简称SIW环形器)而言，其结构相对复杂——构成该器件的结构有基片集成波导，微带线，铁氧体。因此，难以得到性能指标与各参数之间数学解析关系。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种8毫米基片集成波导环形器参数确定方法，能够降低环形器的加工成本，加快测试周期。本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，8毫米基片集成波导环形器参数确定方法，其特征在于，包括下述步骤:步骤一、确定一个工作于Ka波段的尺寸为8X8平方毫米的SIW环形器，满足以下指标要求:中心频率35.5GHz 36GHz，插入损耗-0.3dB以下，各端口回波损耗在_23dB以下的带宽大于2GHz，三个端口阻抗均为50欧姆；步骤二、以步骤一中的环形器的尺寸参数为中心值，围绕中心值在一定范围内对部分参数做单一变量的改变，并进行仿真；步骤三:以中心频率、插入损耗、回波损耗在_23dB以下的带宽为目标函数，得到步骤二中单一变量改动的情况下，各目标函数的变化情况；步骤四:利用数理统计方法，计算各尺寸参数在变化范围内的标准差O (X)，以及所对应的各目标函数的标准差σ (f)；
步骤五:在归一化增量灵敏度公式中
权利要求
1.8毫米基片集成波导环形器参数确定方法，其特征在于，包括下述步骤:步骤一:确定一个工作于Ka波段的尺寸为8X8平方毫米的SIW环形器，满足以下指标要求:中心频率35.5GHz 36GHz，插入损耗-0.3dB以下，各端口回波损耗在_23dB以下的带宽大于2GHz，三个端口阻抗均为50欧姆；步骤二:以步骤一中的环形器的尺寸参数为中心值，围绕中心值在一定范围内对部分参数做单一变量的改变，并进行仿真；步骤三:以中心频率、插入损耗、回波损耗在_23dB以下的带宽为目标函数，得到步骤二中单一变量改动的情况下，各目标函数的变化情况；步骤四:利用数理统计方法，计算各尺寸参数在变化范围内的标准差σ (X)，以及所对应的各目标函数的标准差σ (f)； 步骤五:在归一化增量灵敏度公式中:
2.如权利要求1所述的8毫米基片集成波导环形器参数确定方法，其特征在于，所述步骤二中，以Rf表示铁氧体的半径，a表示金属化通孔列的间距，Wtl表示微带渐近线的宽度，Ltl表示微带渐近线的长度，Wml表示微带线的宽度，各参数的值分别为:Rf = 0.84mm,a=4.5mm, Wtl=L 2mm, Ltl=L 24mm, Wml=0.64mm以上述参数值为中心值，分别对各个参数进行均匀改动如下:1)针对Rf(铁氧体半径)，变化范围:0.82mnT0.86mm，步进为0.004mm2)针对a(金属化通孔列的间距),变化范围:4.3mnT4.7mm,步进为0.04mm3)针对Wtl(微带渐近线的宽度),变化范围:ImnTl.4mm,步进为0.04mm4)针对Ltl(微带渐近线的长度),变化范围:1.04mnTl.44mm,步进为0.04mm5)针对Wml(微带线的宽度)，变化范围:0.56mnT0.72mm，步进为0.016在HFSS软件中，依次对上述参数进行参数扫描，并导出各参数的结果数据。
全文摘要
8毫米基片集成波导环形器参数确定方法，涉及微波、毫米波技术。本发明包括步骤一确定SIW环形器；步骤二对部分参数做单一变量的改变，并进行仿真；步骤三得到各目标函数的变化情况；步骤四计算各尺寸参数在变化范围内的标准差σ(x)，以及所对应的各目标函数的标准差σ(f)；步骤五进行灵敏度分析;步骤六利用最环容差分析方法，结合目标函数的归一化灵敏度，得出尺寸的可接受偏差。本发明能够降低环形器的加工成本。
文档编号H01P1/387GK103077271SQ201210591620
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年9月12日
发明者陈良, 付强, 汪晓光, 邓龙江, 何璐, 梁迪飞 申请人:电子科技大学