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2 介质谐振器(DR)的建模
介质谐振器是由一小段长度为L的圆形、矩形或环形低损耗高介电常数且高Q的、对温度变化稳定的介质波导制成的，介质谐振器的谐振频率主要取决于它的几何尺寸及其周围环境。使用时，常将它置于波导内或微带线基片上。孤立的介质谐振器谐振频率(单位为GHz)由式(3)给出。

为了进行振荡器的设计，需要用S参数来描述DR的特性，在谐振频率附件，微带线与圆柱谐振器之间的电场耦合可以等效为一个并联RLC电路。在本设计中我们利用仿真软件HFSS精确计算DR以及其与微带线耦合的空间的三维场，并可以提取模型得到s2p文件，此s2p文件则代表了介质反馈网络的S参数模型，将此文件代入ADS软件进行电路优化设计和非线性分析，这种方法代替了近似电路仿真，从而使振荡器的设计更加准确。利用HFSS仿真软件设计的DR仿真模型如图3所示，其仿真结果如图4所示。

在实际选取介质谐振器时应考虑到生产厂家具体模具的尺寸，从而选取合适的尺寸。本设计介质谐振器尺寸为：圆柱形介质块，D=9．02 mm，H=5．00 mm，h=10．20 mm，εr=36，其中D为介质块半径，H为其高度，h为介质块顶部到谐振腔的距离。一般情况，腔体的宽度为3～5倍的介质直径、高度为2～3倍介质的高度时，可以保证DRO可靠起振。对于介质谐振器的谐振频率通常应比所要设计的频率低50～100 MHz，在应用时，如果谐振频率偏低则可以轻微磨介质谐振器的高度，如果谐振频率偏高则必须由生产厂家来调整。

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关键词： 设计 研究 振荡器 介质 波段