低温共烧陶瓷铁氧体环行器的设计与分析

基于叠层片式化结构对工作于S波段的低温共烧陶瓷(LTCC)铁氧体环行器进行设计和分析,模拟研究了器件制备中面临的关键问题对器件频率特性的影响。研究结果表明,采用微波铁氧体层与陶瓷介质层构成混合结构,匹配电路以三维方式进行布线和互联,器件可以获得优良的带内特性。在器件的三维电路布线中,当连接两节阻抗线的导体圆柱端口气隙高度达到20μm时,器件的传输特性和隔离特性急剧恶化。此外,研究还发现微波铁氧体层与陶瓷介质层出现分层时,形成的气隙高度不应大于20μm,否则将导致器件的传输特性和隔离特性显著降低。因此,在进行LTCC铁氧体环行器的制备时,导体圆柱与陶瓷介质层以及微波铁氧体层与陶瓷介质层的异质材料匹配共烧是保障器件优良性能的关键。