CN104393374A - 一种互易式微波铁氧体开关 - Google Patents
一种互易式微波铁氧体开关 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104393374A CN104393374A CN201410688220.8A CN201410688220A CN104393374A CN 104393374 A CN104393374 A CN 104393374A CN 201410688220 A CN201410688220 A CN 201410688220A CN 104393374 A CN104393374 A CN 104393374A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- port
- phase shifter
- phase
- electric bridge
- ferrite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本发明提供了一种互易式微波铁氧体开关，包含一个双联铁氧体移相器及级联于其两端的三分贝电桥A和三分贝电桥B；三分贝电桥A的两个端口标记为端口1和端口4；三分贝电桥B的两个标记为端口2和端口3。双联铁氧体移相器包含两路移相器，这两路移相器对通过其中的微波信号所产生的相移量要么相同(记为0状态)，要么相差180°(记为π状态)；本发明一旦四个端口中的两个选通后，无需转换铁氧体移相器的磁化状态，即可实现微波信号在选通端口间的正向和反向传输，具有互易特性。本应用于微波系统时，开关可以同时传输收/发信号而无须切换开关状态；特别是在雷达中的应用，就不会因此而产生近距离盲区，可改善雷达的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波铁氧体开关，尤其涉及一种互易式微波铁氧体开关，属于微波铁氧体器件领域。
背景技术
微波铁氧体器件在微波通讯、雷达、微波能等电子技术领域已获得了广泛的应用。为了实现微波信号的极化方式或通道间的快速切换，微波铁氧体开关具有无可替代的优势。目前常用的微波开关有三类：机械开关、半导体有源开关和铁氧体开关。机械开关的弱点是响应时间长，易磨损，可靠性低。半导体有源开关的弱点是功率容量低。而铁氧体开关的响应时间介于两者之间，但更接近半导体有源开关；功率容量也介于两者之间，但更接近机械开关。
目前微波铁氧体开关分两类：结型开关和差相移开关。由于铁氧体材料的微波性能具有非互易特性，因此这两类开关都是非互易的。非互易意味着，微波信号正反向传输时，开关的通断状态无法共用，即，信号传输方向改变时，开关状态也需要改变；这种特性会导致系统无法同时收发信号；如在雷达中的应用中存在近距离盲区，这在很多情况下是不允许存在的。
发明内容
针对以上问题本发明提供了一种微波信号正向和反向传输时，开关状态无需改变，也可同时收发信号的互易式微波铁氧体开关。
技术方案：为了解决以上问题，本发明提供了一种互易式微波铁氧体开关，其特征在于，包含一个双联铁氧体移相器及级联于其两端的三分贝电桥A和三分贝电桥B；三分贝电桥A的两个端口标记为端口1和端口4；三分贝电桥B的两个标记为端口2和端口3。双联铁氧体移相器包含两路移相器，这两路移相器对通过其中的微波信号所产生的相移量要么相同(记为0状态)，要么相差180°(记为π状态)，即0和π两个状态。
当双联铁氧体移相器为π状态，即两路移相器的相移量相差180°(实际实现时，可有容差，典型值为±5°)时。若微波信号从三分贝电桥A的端口1正向输入(端口4可接匹配负载)，经过三分贝电桥A后，信号被分成幅度相等但相位相差90°的两路，若以上面那一路为参考相位0°，则下面那一路为-90°(实际实现时，可有容差，典型值为±2°)。经过双联铁氧体移相器后，上下两路信号的参考相位分别为0°+0°＝0°和-90°+180°＝90°；这两路信号经过三分贝电桥B后从端口2输出，端口3无信号，即端口1到端口2选通。当信号从端口2反向传输时，经过三分贝电桥B后，仍以上面一路的参考相位为0°，则下面那一路为-90°(实际实现时，可有容差，典型值为±2°)。中间的双联铁氧体移相器仍保持π状态，即两路移相器的相移量相差180°(实际实现时，可有容差，典型值为±5°)。经过双联铁氧体移相器后，上下两路信号的参考相位分别为0°+180°＝180°和-90°+0°＝-90°；这两路信号经过三分贝电桥A后从端口1输出，端口4无信号，同样是端口1到端口2的选通。因此，当双联铁氧体移相器为π状态时，端口1到端口2间的选通具有互易特性。
同理，当中间的双联铁氧体移相器为0状态，即两路移相器的相移量相差0°(实际实现时，可有容差，典型值为±5°)，无论正向还是反向信号，都是端口1到端口3间的选通，具有互易特性。
所述的双联铁氧体移相器可为波导、带状线或微带等形式。
所述的三分贝电桥可为波导、带状线或微带等形式。
有益效果：1.本发明一旦四个端口中的两个选通后，无需转换铁氧体移相器的磁化状态，即可实现微波信号在选通端口间的正向和反向传输，具有互易特性。互易特性意味着：本发明应用于微波系统时，开关可以同时传输收/发信号而无须切换开关状态；特别是在雷达中的应用，就不会因此而产生近距离盲区，可改善雷达的性能。这也是本发明与铁氧体结型开关和差相移开关的本质区别。2.本发明在需要切换开关状态时，其开关速度可达微秒量级，远比机械开关快，而且不会产生机械磨损；应用于微波系统时，可提高系统的开关速度和可靠性。
附图说明
图1为本发明一种互易式微波铁氧体开关原理图。
图2为本发明一种互易式微波铁氧体开关，在X波段用波导形式实现的一个实例。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明提供了一种互易式微波铁氧体开关，包括一个双联铁氧体移相器及级联于其两端的三分贝电桥A和三分贝电桥B；三分贝电桥A的两个端口标记为端口1和端口4；三分贝电桥B的两个标记为端口2和端口3。双联铁氧体移相器包含两路移相器，这两路移相器对通过其中的微波信号所产生的相移量要么相同(记为0状态)，要么相差180°(记为π状态)，即0和π两个状态。
当双联铁氧体移相器为π状态，即两路移相器的相移量相差180°(实际实现时，可有容差，典型值为±5°)时。若微波信号从三分贝电桥A的端口1正向输入(端口4可接匹配负载)，经过三分贝电桥A后，信号被分成幅度相等但相位相差90°的两路，若以上面那一路为参考相位0°，则下面那一路为-90°(实际实现时，可有容差，典型值为±2°)。经过双联铁氧体移相器后，上下两路信号的参考相位分别为0°+0°＝0°和-90°+180°＝90°；这两路信号经过三分贝电桥B后从端口2输出，端口3无信号，即端口1到端口2选通。当信号从端口2反向传输时，经过三分贝电桥B后，仍以上面一路的参考相位为0°，则下面那一路为-90°(实际实现时，可有容差，典型值为±2°)。中间的双联铁氧体移相器仍保持π状态，即两路移相器的相移量相差180°(实际实现时，可有容差，典型值为±5°)。经过双联铁氧体移相器后，上下两路信号的参考相位分别为0°+180°＝180°和-90°+0°＝-90°；这两路信号经过三分贝电桥A后从端口1输出，端口4无信号，同样是端口1到端口2的选通。因此，当双联铁氧体移相器为π状态时，端口1到端口2间的选通具有互易特性。
同理，当中间的双联铁氧体移相器为0状态，即两路移相器的相移量相差0°(实际实现时，可有容差，典型值为±5°)，无论正向还是反向信号，都是端口1到端口3间的选通，具有互易特性。
所述的双联铁氧体移相器为波导、带线或微带形式。
所述的三分贝电桥为波导、带线或微带形式。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限制于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (3)
1.一种互易式微波铁氧体开关，其特征在于，包含一个双联铁氧体移相器及级联于其两端的三分贝电桥A和三分贝电桥B；三分贝电桥A的两个端口标记为端口1和端口4；三分贝电桥B的两个标记为端口2和端口3；双联铁氧体移相器包含两路移相器，这两路移相器对通过其中的微波信号所产生的相移量要么相同“记为0状态”，要么相差180°“记为π状态”，即0和π两个状态；
当双联铁氧体移相器为π状态，即两路移相器的相移量相差180°时；若微波信号从三分贝电桥A的端口1正向输入“端口4可接匹配负载”，经过三分贝电桥A后，信号被分成幅度相等但相位相差90°的两路，若以上面那一路为参考相位0°，则下面那一路为-90°；经过双联铁氧体移相器后，上下两路信号的参考相位分别为0°+0°＝0°和-90°+180°＝90°；这两路信号经过三分贝电桥B后从端口2输出，端口3无信号，即端口1到端口2选通；当信号从端口2反向传输时，经过三分贝电桥B后，仍以上面一路的参考相位为0°，则下面那一路为-90°；中间的双联铁氧体移相器仍保持π状态，即两路移相器的相移量相差180°；经过双联铁氧体移相器后，上下两路信号的参考相位分别为0°+180°＝180°和-90°+0°＝-90°；这两路信号经过三分贝电桥A后从端口1输出，端口4无信号，同样是端口1到端口2的选通；因此，当双联铁氧体移相器为π状态时，端口1到端口2间的选通；
同理，当中间的双联铁氧体移相器为0状态，即两路移相器的相移量相差0°，无论正向还是反向信号，都是端口1到端口3间的选通。
2.根据权利要求1所述的一种互易式微波铁氧体开关，其特征在于，所述的双联铁氧体移相器为波导、带线或微带形式。
3.根据权利要求1所述的一种互易式微波铁氧体开关，其特征在于，所述的三分贝电桥为波导、带线或微带形式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410688220.8A CN104393374A (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 一种互易式微波铁氧体开关 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410688220.8A CN104393374A (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 一种互易式微波铁氧体开关 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104393374A true CN104393374A (zh) | 2015-03-04 |
Family
ID=52611235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410688220.8A Pending CN104393374A (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 一种互易式微波铁氧体开关 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104393374A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106340701A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-18 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种全波导形式的毫米波铁氧体开关矩阵 |
| CN107959479A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-04-24 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种微波平面180度混合网络 |
| WO2019077397A1 (en) * | 2017-10-19 | 2019-04-25 | International Business Machines Corporation | MICROWAVE SWITCH |
| WO2021213385A1 (zh) * | 2020-04-22 | 2021-10-28 | 华为技术有限公司 | 铁氧体开关、微波天线及电子设备 |
| CN115498380A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-12-20 | 西南应用磁学研究所(中国电子科技集团公司第九研究所) | 差相移铁氧体锁式开关单独激励方法 |
| CN115498381A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-12-20 | 西南应用磁学研究所(中国电子科技集团公司第九研究所) | 差相移铁氧体锁式开关串联激励方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4924196A (en) * | 1988-12-14 | 1990-05-08 | Hughes Aircraft Company | Waveguide matrix switch |
| JPH05110312A (ja) * | 1991-10-14 | 1993-04-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 切替スイツチ |
| CN103594761A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 电子科技大学 | 基片集成波导铁氧体开关 |
-
2014
- 2014-11-25 CN CN201410688220.8A patent/CN104393374A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4924196A (en) * | 1988-12-14 | 1990-05-08 | Hughes Aircraft Company | Waveguide matrix switch |
| JPH05110312A (ja) * | 1991-10-14 | 1993-04-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 切替スイツチ |
| CN103594761A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 电子科技大学 | 基片集成波导铁氧体开关 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106340701A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-18 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种全波导形式的毫米波铁氧体开关矩阵 |
| CN106340701B (zh) * | 2016-09-29 | 2019-01-15 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种全波导形式的毫米波铁氧体开关矩阵 |
| CN107959479A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-04-24 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种微波平面180度混合网络 |
| WO2019077397A1 (en) * | 2017-10-19 | 2019-04-25 | International Business Machines Corporation | MICROWAVE SWITCH |
| GB2581299A (en) * | 2017-10-19 | 2020-08-12 | Ibm | Microwave switch |
| GB2581299B (en) * | 2017-10-19 | 2021-06-23 | Ibm | Microwave switch |
| WO2021213385A1 (zh) * | 2020-04-22 | 2021-10-28 | 华为技术有限公司 | 铁氧体开关、微波天线及电子设备 |
| CN115498380A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-12-20 | 西南应用磁学研究所(中国电子科技集团公司第九研究所) | 差相移铁氧体锁式开关单独激励方法 |
| CN115498381A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-12-20 | 西南应用磁学研究所(中国电子科技集团公司第九研究所) | 差相移铁氧体锁式开关串联激励方法 |
| CN115498381B (zh) * | 2022-08-19 | 2024-01-16 | 西南应用磁学研究所(中国电子科技集团公司第九研究所) | 差相移铁氧体锁式开关串联激励方法 |
| CN115498380B (zh) * | 2022-08-19 | 2024-01-16 | 西南应用磁学研究所(中国电子科技集团公司第九研究所) | 差相移铁氧体锁式开关单独激励方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104393374A (zh) | 一种互易式微波铁氧体开关 | |
| US3560893A (en) | Surface strip transmission line and microwave devices using same | |
| US2849683A (en) | Non-reciprocal wave transmission | |
| CN103762408B (zh) | 一种端口无交叉的微带混合环 | |
| WO2021213385A1 (zh) | 铁氧体开关、微波天线及电子设备 | |
| CN112397893A (zh) | 馈电结构、微波射频器件及天线 | |
| US8957741B2 (en) | Combined-branched-ferrite element with interconnected resonant sections for use in a multi-junction waveguide circulator | |
| US2849684A (en) | Non-reciprocal wave transmission | |
| CN107331966B (zh) | 一种基于矩形波导的大功率二阶及N阶Butler矩阵 | |
| CN204349955U (zh) | 一种移相开关芯片 | |
| CN202351424U (zh) | 气象雷达极化开关组件 | |
| EP0325340A3 (en) | Fast switching reciprocal ferrite phase shifter | |
| CN103730711A (zh) | 差相移式脉冲大功率波导环行器 | |
| CN109873780B (zh) | 信号调制器 | |
| CN105048106B (zh) | 双频时间调制方向回溯三功能可重构共孔径天线阵 | |
| CN106099295A (zh) | 准平面宽带功分端口/路数可重构功分器 | |
| CA2003652C (en) | Waveguide matrix switch | |
| US9716304B2 (en) | Multi-octave 180 degree phase bit | |
| US4527134A (en) | Reciprocal RF switch | |
| EP2985838A1 (en) | Systems and methods for high power microwave combining and switching | |
| US3201715A (en) | Coaxial to waveguide mode-converting duplexer employing nonreciprocal phase shifting means | |
| CN112216937B (zh) | 法拉第旋转开关 | |
| US3500460A (en) | Microwave polarization switch | |
| US3316505A (en) | Fast switching microwave circulator utilizing remnant magnetization | |
| CN109560787A (zh) | 一个bit实现两种相移的反射型数字移相器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150304 |