CN105226358A - 具有宽带匹配的微波带状传输线环行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，包含外壳以及依次置于其内的下永久磁铁、下金属极片、下微波铁氧体、带状线中心导体、上微波铁氧体、上金属极片、上永久磁铁，带状线中心导体包括呈120度夹角的三个倒Y结谐振器以及三个电感型传输线，倒Y结谐振器包括具有宽带匹配的带状线微带电路及并联电路，电感型传输线呈发射状分别连接至环行器端口的导电体，电感型传输线并联匹配并联电路。倒Y结谐振器具有宽带匹配的带状线微带电路及并联电路，实现宽带匹配，展宽环形器的工作带宽。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信应用的微波铁氧体器件，尤其涉及一种具有宽带匹配的带状线微带电路带状传输线环行器/隔离器。
背景技术
微波铁氧体环行器是一种具有三个或多个端口的单向器件，其包括微波铁氧体、带状线中心导体电路、接地极片与永久磁铁。由于受偏磁场磁化的微波铁氧体的旋磁效应的作用，进入第一端口的电磁波能量环行到第二端口输出，而与第三端口隔离。
通常人们会期待微波环行器中的反向信号能量，插入损耗与尺寸最小化，同时随着无线通信市场对大容量通信系统要求的迅速提高，要求微波环行器能够处理宽频带范围内的大功率信号，并使微波铁氧体环行器的工作频带得到展宽。但是由于电路设计的局限性，环形器的工作带宽受到限制。
之前改善环行器在工作带宽的技术主要包括以下措施实现：
涉及到在中心导体电路上设计一个低谐振电路，其频率远低于铁氧体元件的铁磁谐振频率，因此，该谐振电路比常规尺寸大很多，并受中心导体电路的空间限制。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种具有四分之一波长宽带匹配的带状线微带电路的环行器。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，特点是：包含外壳以及依次置于其内的下永久磁铁、下金属极片、下微波铁氧体、带状线中心导体、上微波铁氧体、上金属极片、上永久磁铁，所述带状线中心导体包括呈120度夹角的三个倒Y结谐振器以及三个电感型传输线，所述倒Y结谐振器包括具有宽带匹配的带状线微带电路及并联电路，所述电感型传输线呈发射状分别连接至环行器端口的导电体，电感型传输线并联匹配并联电路。
进一步地，上述的具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其中，所述电感型传输线的端口端延伸出连接至环行器端口的导电体。
更进一步地，上述的具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其中，所述匹配并联电路呈I形或L形状。
更进一步地，上述的具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其中，所述具有宽带匹配的带状线微带电路电长度等于环行器工作频率的四分之一或八分之一波长。
再进一步地，上述的具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其中，所述带状线中心导体以共轴方式与下微波铁氧体和上微波铁氧体的表面相紧贴。
再进一步地，上述的具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其中，所述下微波铁氧体和上微波铁氧体呈圆盘形，其半径至少与匹配并联电路所延伸至带状线中心导体的中心点所界定的半径一样大。
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：
本发明微波带状传输线环行器，120度倒Y结谐振器具有宽带匹配的带状线微带电路及并联电路，实现宽带匹配，展宽环形器的工作带宽；其具有四分之一波长宽带匹配的带状线微带电路，对展宽环行器的工作频带效果显著；解决了宽带匹配的器件尺寸限制的问题；制造成本低，功能卓越，使用简洁。
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：本发明环行器的分解结构示意图；
图2：带状线中心导体的平面示意图。
具体实施方式
如图1所示，具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，包含外壳1以及依次置于其内的下永久磁铁2、下金属极片3、下微波铁氧体4、带状线中心导体5、上微波铁氧体14、上金属极片13、上永久磁铁12，装入导磁的外壳1后通过带螺纹的盖子6压紧固定。带状线中心导体5以共轴方式紧贴下微波铁氧体4和上微波铁氧体14的表面。
如图2，带状线中心导体5包括三个120度夹角的倒Y结谐振器10以及三个电感型传输线9，电感型传输线9并联匹配并联电路8，匹配并联电路8呈I形或L形状，三个电感型传输线9以均等120度角呈放射状分别连接至环行器端口的导电体7。
其中，倒Y结谐振器包括具有四分之一或八分之一波长宽带匹配的带状线微带电路13及并联电路11，使谐振器与带状线中心导体5在较宽工作频带内实现阻抗匹配，有效展宽了环形器的工作频带。此外，匹配并联电路8并联到电感型传输线9，用于输入、输出端口的阻抗匹配。
下微波铁氧体4和上微波铁氧体14呈圆柱形，微波铁氧体的半径至少与开路并联电路所延伸至带状线中心导体的中心点所界定的半径一样大。
下金属极片3和上金属极片3作为带状传输线的接地面并导通外壳的顶部与底部，同时覆盖微波铁氧体的表面，与永久磁铁一起使微波铁氧体磁化。
综上所述，本发明微波带状传输线环行器，120度倒Y结谐振器具有宽带匹配的带状线微带电路及并联电路，实现宽带匹配，展宽环形器的工作带宽；对其具有四乘N分之一波长宽带匹配的带状线微带电路，对展宽环行器的工作频带效果显著；解决了宽带匹配的器件尺寸限制的问题；制造成本低，功能卓越，使用简洁。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱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 (6)
1.具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其特征在于：包含外壳以及依次置于其内的下永久磁铁、下金属极片、下微波铁氧体、带状线中心导体、上微波铁氧体、上金属极片、上永久磁铁，所述带状线中心导体包括呈120度夹角的三个倒Y结谐振器以及三个电感型传输线，电感型传输线并联匹配并联电路，所述倒Y结谐振器包括具有宽带匹配的带状线微带电路及并联电路，所述电感型传输线呈发射状分别连接至环行器端口的导电体。
2.根据权利要求1所述的具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其特征在于：所述电感型传输线的端口端延伸出连接至环行器端口的导电体。
3.根据权利要求1所述的具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其特征在于：所述匹配并联电路呈I形或L形状。
4.根据权利要求1所述的具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其特征在于：所述具有宽带匹配的带状线微带电路电长度等于环行器工作频率的四分之一或八分之一波长。
5.根据权利要求1所述的具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其特征在于：所述带状线中心导体以共轴方式与下微波铁氧体和上微波铁氧体的表面相紧贴。
6.根据权利要求1所述的具有宽带匹配的微波带状传输线环行器，其特征在于：所述下微波铁氧体和上微波铁氧体呈圆盘形，其半径至少与匹配并联电路所延伸至带状线中心导体的中心点所界定的半径一样大。
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