CN101958446A - 微型波导型环行器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微型波导型环行器，包括上壳、下壳、Y形结波导和铁氧体元件，上壳和下壳上均安装有永磁铁，Y形结波导的宽边平面上安装有波导阻抗变换器，两个铁氧体元件位于波导阻抗变换器与永磁铁的中心轴线上；金属电磁导体装入Y形结波导，与Y形结波导的对应边相连，Y形结波导的端口宽度小于工作频率的半波长，金属电磁导体从Y形结波导的Y形结平面处延伸，并相互隔离；金属电磁导体的两侧至少安装一个微波吸收体元件，用于吸收端口的反射功率。本发明呈波导附薄型条块及与终端负载相匹配的结构，适用于微型波导隔离器器件；总体尺寸小、重量轻，理想的隔离性能，可采用多种波导隔离器的组合方式，滤除高阶模。

Description

微型波导型环行器

技术领域

本发明涉及一种微波铁氧体器件，尤其涉及一种波导型环行器/隔离器。

背景技术

三端口微波铁氧体结型环行器也称为Y形结环行器，是一种最常用的结型环行器，功能相当于一个三端口非互易器件，为正向信号提供通路，使逆向信号隔离(抑制)。典型的波导结型环行器/隔离器包括一个确定的波导结构，至少一个波导阻抗变换器，其上部安装了铁氧体材料，通过磁路系统使其偏磁，以产生理想的非互易效应。通过对磁路系统的偏置磁场方向进行控制，即可改变信号的环行方向(顺时针或反时针)。

专利号为3,851,279的美国专利公开了一种改进型宽带Y形结波导环行器，两个波导的Y形结区域，即是铁氧体元件，横截面呈三角形。电介质调节匹配“杆”在铁氧体元件宽壁之间延伸，调节改善其阻抗匹配。匹配杆可以调节容性电纳，并对所有三个结臂中的电磁波传输效应产生作用，将其不需要的高阶模式滤除到最小。

专利号为7,230,507B2的美国专利公开了另一种微波铁氧体器件，改进型波导隔离器可取消铁氧体元件到负载变换器与吸收性负载元件之间的过渡段，以减小结构尺寸和重量。可采用多种波导隔离器的组合方式，即：单个铁氧体与负载变换器可以非常靠近吸收性负载元件，以达到理想的隔离性能或在任意的合路器的输入，输出端口上建立交换矩阵。

专利号为3,851,279的美国专利和专利号为7,230,507B2的美国专利，Y形结环器行或隔离器的外壳总体上等于标准波导接口物理尺寸并可容纳波导的终端负载。传统的此类器件的最大缺点就是总体尺寸及重量大，不适合用于移动式和便携式通信设备。3端口很窄，且3端口宽度比工作频率中心点的半波长(λ/2)要小得多。此波导隔离器(微波铁氧体器件)具有一个外壳和两个铁氧体片，其中波导阻抗变换器可选择安装在隔离器Y形结中心的波导宽边上，而铁氧体片则安装在变换器的中心点。Y形结的阻抗与3端口的吸收负载相匹配，，并与3端口波导结构侧面上的两个薄型金属电磁导体完成匹配，由空气槽分割。此外，上述条块和波导阻抗变换器之间也有这样的空气槽。吸收负载的两个相同元件通过电磁接触点对称安装在金属电磁导体的两侧。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种微型波导型环行器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

微型波导型环行器，包括上壳、下壳、Y形结波导和铁氧体元件，上壳和下壳上均安装有永磁铁，特点是：所述Y形结波导的宽边平面上安装有波导阻抗变换器，两个铁氧体元件位于波导阻抗变换器与永磁铁的中心轴线上；金属电磁导体装入Y形结波导，与Y形结波导的对应边相连，Y形结波导的端口宽度小于工作频率的半波长，金属电磁导体从Y形结波导的Y形结平面处延伸，并相互隔离；金属电磁导体的两侧至少安装一个用于吸收端口反射功率的微波吸收体元件。

进一步地，上述的微型波导型环行器，其中，所述金属电磁导体有两个。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

①本发明呈波导附薄型条块及与终端负载相匹配的结构，适用于微型波导隔离器器件；

②总体尺寸小、重量轻，使波导微波铁氧体器件达到小型化的目的；

③理想的隔离性能，可采用多种波导隔离器的组合方式，滤除高阶模。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的结构示意图。

图中各附图标记的含义见下表：

附图标记	含义	附图标记	含义	附图标记	含义
						1	永磁铁	2	上壳	3	铁氧体元件
4	铁氧体元件	5	波导阻抗变换器	6	金属电磁导体
						7	微波吸收体元件	8	Y形结波导	9	下壳
10	永磁铁

具体实施方式

如图1所示，微型波导型环行器，包括上壳2、下壳9、Y形结波导8和铁氧体元件，上壳2上安装有永磁铁1，下壳9上安装有永磁铁10，Y形结波导8的宽边平面上安装有波导阻抗变换器5，铁氧体元件3和铁氧体元件4位于波导阻抗变换器5与永磁铁的中心轴线上，永磁铁为相应的铁氧体元件提供一个同向均匀磁场；金属电磁导体6装入Y形结波导，与Y形结波导的对应边相连，Y形结波导的端口宽度小于工作频率的半波长，金属电磁导体从Y形结波导的Y形结平面处延伸，并相互隔离；金属电磁导体的两侧至少安装一个微波吸收体元件7，用于吸收端口(即3端口)的反射功率。

上述设计有助于缩小上述器件在小型化中结构的宽度，3端口宽度比波导隔离器工作频率的半波长(λ/2)尺寸要小得多，实现波导变换器和微波吸收体的阻抗匹配功能，匹配通过两个薄型金属电磁导体6实现，并由一个空气槽分割，而这些金属电磁导体则沿波导结构3端口的宽边平面安装。两个相同的微波吸收体元件7对称安装在电磁接触点内的上述条块两侧。

结构中Y形结的波导3端口宽度小于半波长“≤λ/2”，该结构包括两个较薄的金属电磁导体，位于铁氧体元件附近的波导相对面，沿上述波导，自Y形结处延伸，间距可选。两个相同的微波吸收体部件安装在金属电磁导体的两侧。

两个较薄的金属电磁导体被装入上述Y形结，与上述波导结构的对应边相连，Y形结端口宽度小于工作频率的半波长“λ/2”。金属电磁导体从波导结构的Y形结平面处延伸，并相互隔离。金属电磁导体两侧至少安装了一个微波吸收体，用于吸收该端口(即3端口)的反射功率。

本发明呈波导附薄型条块及与终端负载相匹配的结构，适用于微型波导隔离器器件；总体尺寸小、重量轻，使波导微波铁氧体器件达到小型化的目的；理想的隔离性能，可采用多种波导隔离器的组合方式，滤除高阶模。

需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的工程技术人员来说，在不背离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.微型波导型环行器，包括上壳、下壳、Y形结波导和铁氧体元件，上壳和下壳上均安装有永磁铁，其特征在于：所述Y形结波导的宽边平面上安装有波导阻抗变换器，两个铁氧体元件位于波导阻抗变换器与永磁铁的中心轴线上；金属电磁导体装入Y形结波导并与Y形结波导的对应边相连，Y形结波导的端口宽度小于工作频率的半波长，金属电磁导体从Y形结波导的Y形结平面处延伸并相互隔离；金属电磁导体的两侧至少安装一个用于吸收端口反射功率的微波吸收体元件。

2.根据权利要求1所述的微型波导型环行器，其特征在于：所述金属电磁导体有两个。

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