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钛酸锶钡(BST)材料被普遍认为是最有前途的铁电移相器材料。采用铁电材料钛酸锶钡(BST)薄膜移相器以其成本低廉、响应速度快、频带宽、体积小、重量轻、控制简单等诸多优点,势必对高频有源相控阵雷达的研究有重大推动作用。有源相控阵雷达的研究又与国防有着密切相关的联系。欧、美等发达国家在诸多领域取得了一系列突破性进展。但由研究总结可见,每一种移相器都有自己不完善之处,仍需大量的研究逐步完善,乃至推出新型移相器。我国在铁电移相器研究方面起步较晚,为赶超发达国家水平,必须在现有的基础上不断进行创新研究。 本文得到上海市科委基金项目(047252038)及973项目(2001CB610401)的资助,对BST移相器进行了一系列的研究。 论文首先分析了国内外BST铁电材料移相器的研究和发展现状,总结了多种不同类型BST移相器的优缺点,并在此基础上决定选择分布电容共面波导结构式移相器进行研究。 接着立足于分布电容共面波导结构式移相器的理论基础,尝试进行结构改进以获得性能更优的移相器,即更大的相移和更低的损耗。经过研究和ADS及HFSS的仿真分析,结合生产工艺的局限和生产成本的考虑,提出了一种非周期加载的插指电容型BST移相器,可以实现390°相移和低于0.5dB的损耗。目前已经申请新型结构的移相器专利再开发,此专利申请已公开(公开号CN200510028313.9),并有望实现生产制造。 另外文中对可调EBG结构的移相器也进行了研究设计,提出了两种结构,希望能为以后的设计带来一点启发。一种为背板加载EBG的移相器结构,得到了比较好的参数指标,在8GHz处可以实现相移为250°,S21在—60dB以下。而另一种环形谐振电路的移相器相移量较小,还有待进一步的研究和分析。