Design of Nonreciprocal Twin-toroidal Ferrite Phase Shifter

비가역성 쌍토로이드 페라이트 변위기 설계

Nonreciprocal twin-toroid ferrite phase shifter is designed, fabricated, and tested. ABCD matrix method is used to design the phase shifter and to compute its optimum dimen- sions. Quarter-wave two-section impedance matching transformers are utilized in order to match the impedance of the empty guide to that of the ferrite-loaded guide. Driving circuit controls the current needed to drive the phase shifter. Measured insertion loss and VSWR characteristics within the operaring band(9.1GHz ~ 9.5GHz) are less than 1.2dB and 1.15, respectively. After temperature compensation technique is appied to the phase shifter, the measured phase error of the phase shifter is less than $\pm4$ between $-10^{\circ}C\;and\;+60^{\circ}C$.

비가역성 쌍토로이드 페라이트 변위기를 설계, 제작하고 그 특성 실험올 하였다. 변위기의 최적 칫수를 구하기 위해 ABCD 행렬 방법을 사용하였으며, 빈 도파관 부분과 페라이트가 삽입된 부분과의 임피던스 정합을 위해 $\lambda$/4 2단 변환기를 이용하였다. 변위기를 구동시키기 위한 구동회로를 제작하 였으며, 중심주파수 9.3GHz, 동작대역폭 400MHz 에서 측정한 변위기의 삽입손실과 VSWR은 각각 1.2clB, 1.16미만으로써 만족할만한 결과를 얻었다. 또한, 페라이트의 특성이 온도변화에 종속적이기 때문에 온도보상기법을 통해 온도에 따른 변위차 변화량을 보상하였으며, 온도보상결과 $-10^{\circ}C~+60^{\circ}C$사이에 $\pm4^{\circ}$ 이내의 위상오차를 얻을 수 있었다.