邓广健，黄文华，巴　涛，郭乐田，方文饶

(西北核技术研究所，西安710024; 高功率微波重点实验室，西安710024)



高功率铁氧体移相器的设计与实验研究

邓广健，黄文华，巴涛，郭乐田，方文饶

(西北核技术研究所，西安710024; 高功率微波重点实验室，西安710024)

采用双磁环结构，利用加载介质集中微波能量，提升移相器功率容量的方案，进行了移相器结构尺寸、铁氧体材料参数等的综合优化设计，并对研制加工的高功率移相器开展了实验测试。结果表明：X波段移相器峰值功率容量可达60 kW，插入损耗约0.5 dB，最大移相量可达320。理论分析了高功率移相器的实验现象，认为：铁氧体在高功率下的非线性效应制约移相器功率容量。当输入功率超过60 kW，移相器插入损耗随功率增大迅速增加，理论分析与实验结果相符。

移相器；铁氧体；高功率容量；非线性效应

铁氧体移相器是相控阵天线中的关键器件[1-3]，具有可靠性高、插入损耗低和功率容量大的优势[4]。自1957年Reggia-Spencer铁氧体移相器问世以来，出现了多种结构设计，改善了移相器特性[5-12]。例如，在铁氧体环缝中加载介质，可改善铁氧体中磁场的圆极化特性，提升移相量[5]。温俊鼎提出的背脊波导单环移相器，也可提升移相器的移相量，且该结构形式对工艺要求不高[6]。此外，采用双铁氧体磁环结构，在双环之间加载介质，可提高铁氧体移相器的移相量，并使移相器具备较高的功率容量[10-13]。

美国在20世纪60—70年代对移相器研究较多[14-16]，实现了C波段功率容量为115 kW的目标[14]。……