CN103515681A - 一种单片铁氧体矩形波导结环行器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单片铁氧体矩形波导结环行器，包括：波导臂（1）、波导结（2）、磁钢A（3）、磁钢B（4）、金属匹配片A（6）和金属匹配片B（8），还包括：金属台A（5）、金属台B（9）和铁氧体片（7）。金属台A（5）、金属匹配片A（6）、铁氧体片（7）、金属匹配片B（8）、金属台B（9）自上而下顺次置于波导结（2）内。环行器工作时，磁钢A（3）和磁钢B（4）将铁氧体片（7）磁化，微波从波导口a进入环行器，经过铁氧体片（7）时，微波的左旋分量和右旋分量产生的相移不同，使得微波从波导口b流出，并与波导口c隔离。本发明结构简单，减少了加工和装配的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及一种环行器，特别是一种单片铁氧体矩形波导结环行器。
背景技术
三端口铁氧体波导结环行器由波导臂、波导结、一片或多片磁钢、铁氧体和金属匹配片构成，在微波系统中得到了广泛的应用。对于标准矩形波导，结环行器常采用双片铁氧体结构，即在波导结内放置两片铁氧体，铁氧体片之间放置介质片以提高可靠性，并在每片铁氧体与波导结的上下壁之间放置一级或多级金属匹配片进行阻抗匹配，其20dB频带的相对宽度可达20%以上。如果只用一片铁氧体，则采用满高度设计，即铁氧体的上下表面都与金属匹配片接触，其带宽较窄，20dB的相对带宽一般不超过5%。在毫米波频段，会采用单片、部分高度铁氧体的结构，即铁氧体片上下表面中的一个与金属匹配片接触而另一个与介质片接触。这样做是由于铁氧体材料的饱和磁化强度不够高，其带宽同样很窄。
采用双片铁氧体结构设计的环行器带宽较宽时，通常在带内会出现一个损耗尖峰，致使器件的性能变差。通过各种手段去除损耗尖峰会占用大量的调试时间。此外，由于腔体、金属匹配片、铁氧体以及介质片的加工中存在误差，需要通过调节介质片的厚度来满足合腔要求、减少微波泄漏，这也需要一定的装配工作量。而固定两片铁氧体和一片介质片需要4次粘结，当产品生产的数量很多或者批产时，这种方案不是最优的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单片铁氧体矩形波导结环行器，解决目前双片铁氧体矩形波导结环行器加工装配工作量大、单片满高度铁氧体矩形波导结环行器带宽窄的问题。
一种单片铁氧体矩形波导结环行器，包括：波导臂、波导结、磁钢A、磁钢B、金属匹配片A和金属匹配片B，还包括：金属台A、金属台B和铁氧体片。
波导臂为矩形，三个波导臂互成120°角，波导臂的交汇处形成波导结。磁钢A置于波导结上方并胶粘固定，磁钢B置于波导结下方并胶粘固定。金属匹配片A、金属匹配片B、金属台A、金属台B均为 “Y”形，金属台A、金属台B 与波导臂等宽，铁氧体片为圆形。金属台A、金属匹配片A、铁氧体片、金属匹配片B、金属台B自上而下顺次置于波导结内。金属台A与波导结的顶部胶粘固定或一体成型，金属台A与金属匹配片A胶粘固定或一体成型，金属匹配片A与铁氧体片之间有间隙，金属匹配片B上有圆形凹槽，铁氧体片置于金属匹配片B的圆形凹槽中并胶粘固定，金属匹配片B与金属台B胶粘固定或一体成型，金属台B与波导结的底部胶粘固定或一体成型。
单片铁氧体矩形波导结环行器工作时，磁钢A和磁钢B将铁氧体片磁化，微波从波导口a进入环行器，经过铁氧体片时，微波的左旋分量和右旋分量产生的相移不同，使得微波从波导口b流出，并与波导口c隔离。金属台A、金属台B、金属匹配片A和金属匹配片B起到阻抗匹配的作用，金属台A和金属台B还起到压缩波导结高度的作用。
本发明结构简单，通过压缩波导结高度使单片铁氧体结构仍能保持较宽的带宽，并通过使用单片圆形铁氧体片及圆形凹槽定位，大大减少了加工和装配的工作量。而且这种单片铁氧体结构不会在工作频带内出现损耗尖峰，极大地减少了调试的工作量，对批量化生产极为有利。圆形铁氧体片也可改用三角形铁氧体片，但与三角形铁氧体片相比，圆形铁氧体片加工成本低、容易定位。
附图说明
图1 一种单片铁氧体矩形波导结环行器的结构示意图。
1.波导臂 2.波导结 3.磁钢A 4.磁钢B 5.金属台A 6.金属匹配片A 7.铁氧体片 8.金属匹配片B 9.金属台B。
具体实施方式
一种单片铁氧体矩形波导结环行器，包括：波导臂1、波导结2、磁钢A3、磁钢B4、金属匹配片A6和金属匹配片B8，还包括：金属台A5、金属台B9和铁氧体片7。
波导臂1为矩形，三个波导臂1互成120°角，波导臂1的交汇处形成波导结2。磁钢A3置于波导结2上方并胶粘固定，磁钢B4置于波导结2下方并胶粘固定。金属匹配片A6、金属匹配片B8、金属台A5、金属台B9均为 “Y”形，金属台A5、金属台B 9与波导臂1等宽，铁氧体片7为圆形。金属台A5、金属匹配片A6、铁氧体片7、金属匹配片B8、金属台B9自上而下顺次置于波导结2内。金属台A5与波导结2的顶部胶粘固定，金属台A5与金属匹配片A6胶粘固定，金属匹配片A6与铁氧体片7之间有间隙，金属匹配片B8上有圆形凹槽，铁氧体片7置于金属匹配片B8的圆形凹槽中并胶粘固定，金属匹配片B8与金属台B9胶粘固定，金属台B9与波导结2的底部胶粘固定。
单片铁氧体矩形波导结环行器工作时，磁钢A3和磁钢B4将铁氧体片7磁化，微波从波导口a进入环行器，经过铁氧体片7时，微波的左旋分量和右旋分量产生的相移不同，使得微波从波导口b流出，并与波导口c隔离。金属台A5、金属台B9、金属匹配片A6和金属匹配片B8起到阻抗匹配的作用，金属台A5和金属台B9还起到压缩波导结高度的作用。
Claims (1)
1.一种单片铁氧体矩形波导结环行器，包括：波导臂（1）、波导结（2）、磁钢A（3）、磁钢B（4）、金属匹配片A（6）和金属匹配片B（8），其特征在于还包括：金属台A（5）、金属台B（9）和铁氧体片（7）；
波导臂（1）为矩形，三个波导臂（1）互成120°角，波导臂（1）的交汇处形成波导结（2）；磁钢A（3）置于波导结（2）上方并胶粘固定，磁钢B（4）置于波导结（2）下方并胶粘固定；金属匹配片A（6）、金属匹配片B（8）、金属台A（5）、金属台B（9）均为 “Y”形，金属台A（5）、金属台B （9）与波导臂（1）等宽，铁氧体片（7）为圆形；金属台A（5）、金属匹配片A（6）、铁氧体片（7）、金属匹配片B（8）、金属台B（9）自上而下顺次置于波导结（2）内；金属台A（5）与波导结（2）的顶部胶粘固定或一体成型，金属台A（5）与金属匹配片A（6）胶粘固定或一体成型，金属匹配片A（6）与铁氧体片（7）之间有间隙，金属匹配片B（8）上有圆形凹槽，铁氧体片（7）置于金属匹配片B（8）的圆形凹槽中并胶粘固定，金属匹配片B（8）与金属台B（9）胶粘固定或一体成型，金属台B（9）与波导结（2）的底部胶粘固定或一体成型；
单片铁氧体矩形波导结环行器工作时，磁钢A（3）和磁钢B（4）将铁氧体片（7）磁化，微波从波导口a进入环行器，经过铁氧体片（7）时，微波的左旋分量和右旋分量产生的相移不同，使得微波从波导口b流出，并与波导口c隔离；金属台A（5）、金属台B（9）、金属匹配片A（6）和金属匹配片B（8）起到阻抗匹配的作用，金属台A（5）和金属台B（9）还起到压缩波导结高度的作用。
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