曹孚康

摘要：P波段大功率波导环形器分为单层结构和双层结构设计，而单双层结构又细分为圆盘结和多盘结结构设计。为了对P波段大功率波导结环形器进行专业性和系统化研究，本文选取单层圆盘结、双重圆盘结、单层多盘结合双层多盘结四种结构类型的波导结环形器，在同一强制水冷却环境下，根据他们不同高度及承受的最大功率，对其性能进行研究。

关键词：P波段;波导结;环形器;压缩

一、P波段大功率单层波导结环形器

（一）P功率大功率单层圆盘结环形器

Y型P波段大功率单层圆盘波导环形器为常见压缩型结构，波导压缩腔为75mm，内置单层Φ130×20金属圆盘两块，圆盘上放置Φ108×4.5铁氧体两块。在类似三角铁架结构的外磁路中借助静止仿真效应可以判断铁氧体内场磁感应量在400-5500e，35-50kA/m范围内，共振磁场3165e，频率895MHz，正态分布σ=1.06-1.95，符合波导环形器结构设计标准[1]。P波段单层大功率Y型波导结环形器如图1所示。

Y型P波段大功率单层波导环形器内置铁氧体圆盘大小为Φ108×4.5，εf=15，4πMs=835Gs，磁化场内部Hi=475Oe，∆H=12Oe，压缩后的环形器尺寸为a×b×L=252×68×180（mm），输入/输出环形尺寸为252×136×18（mm），高频性能下正射耗损S18（dB）大于0.15dB，反射耗损S11（dB）小于28dB[2]。单层环形器的仿真性能如图2所示。

（二）P波段大功率单层多盘波导结环形器

P波段大功率单层多盘波导结环形器内部结构含有14块铁氧体进行圆盘组合而成，单片铁氧体大小为Df×tf=43×5（mm）。铁氧体呈双层排列方式，单层7块呈正六边形排列。铁氧体处于上下均有一块金属圆盘，外部有四个波导片窗控，尺寸可根据具体应用进行适度调节。……