CN106785283B - 三端口共面波导环行器 - Google Patents

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王萍
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    • H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
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    • H01P1/383—Junction circulators, e.g. Y-circulators
    • H01P1/39—Hollow waveguide circulators

Abstract

本发明公开了一种三端口共面波导环行器，包括波导上腔体和波导下腔体，波导上腔体和波导下腔体上下拼合形成T形波导腔，波导腔内由上而下设置有第一铁氧体、介质片、第二铁氧体，波导上腔体和波导下腔体均设有安装孔，安装孔内设有永磁片和盖板，波导上腔体上表面设有三个波导端口，波导端口与波导腔连通，波导端口延伸方向与波导腔延伸方向垂直，波导下腔体中的波导腔三端均设置有台阶。本发明提供的环行器的三个端口位于器件同一面上，有效简化安装过程，安装方便，同时减小累积误差，使产品和系统中其他部件更匹配。

Description

三端口共面波导环行器
技术领域
本发明属于微波通信技术领域，涉及一种波导环行器。
背景技术
在现代通信系统中，由于通信地域的扩展及传输信息量的增加，无论是民用还是军用通信领域都要求通信系统向着更高频更大输出功率的方向发展。目前的通信频率应用已高达110GHz。众所周知，在超过20GHz的系统中，同轴、带线、微带结构的微波元器件基本尺寸可能需要达到um级别，其加工难度大，承受功率小，测试困难。波导系统的应用有着极其巨大的优势，但是随着频率升高，器件的体积越小，在测试及调试时，需要将环行器的三个端口都与其他设备匹配以保证信号正常传输，安装使用时，要考虑环行器三个端口与外围设备紧配合。目前的环行器三个端口分别位于三个面上，安装颇为不便且容易累积误差。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种能够将三个端口共面设置的环行器，采用上下分体式结构，并通过新颖的细节设计实现良好的阻抗匹配。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种三端口共面波导环行器，包括波导上腔体和波导下腔体，波导上腔体和波导下腔体上下拼合形成T形波导腔，所述波导腔内由上而下设置有第一铁氧体、介质片、第二铁氧体，波导上腔体和波导下腔体均设有安装孔，安装孔内设有永磁片和盖板，波导上腔体上表面设有三个波导端口，所述波导端口与波导腔连通，波导端口延伸方向与波导腔延伸方向垂直，所述波导下腔体中的波导腔三端均设置有台阶。
进一步的，波导上腔体上壁和下壁分别设有支撑块，所述第一铁氧体、介质片和第二铁氧体设置在两支撑块之间。
进一步的，所述第一铁氧体和第二铁氧体分别粘贴在两支撑块上。
进一步的，所述第一铁氧体、介质片和第二铁氧体均为三角形。
进一步的，所述支撑块为三角形。
进一步的，所述介质片为聚四氟乙烯介质片。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
本发明提供的环行器的三个端口位于器件同一面上，有效简化安装过程，安装方便，同时减小累积误差，使产品和系统中其他部件更匹配。
附图说明
图1为本发明提供的三端口共面波导环行器各部件分解示意图。
图2为图1中波导上腔体结构示意图。
图3为本发明提供的三端口共面波导环行器装配成型示意图。
图4为图3的纵向剖面示意图。
图5为本发明提供的三端口共面波导环行器的两种信号传输方向示意图。
附图标记说明：
1-波导上腔体，2-波导下腔体，3-第一铁氧体，4-介质片，5-永磁体，6-盖板，7-台阶，8-第二铁氧体，9-安装槽，10-波导端口，11-固定孔，12-预留孔，13-支撑块。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1～图4所示的三端口共面波导环行器，采用分体式结构，包括分别加工成型的波导上腔体1和波导下腔体2，两腔体相对的面上设有两个T形凹槽，因而波导上腔体1和波导下腔体2上下拼合固定后形成T形波导腔，三路波导口在交汇连接处形成T形结。波导上腔体上壁和下壁分别设有支撑块13，在波导腔内、两支撑块之间由上而下设置有第一铁氧体3、介质片4、第二铁氧体8。本例中，介质片优选为聚四氟乙烯介质片。支撑块设计利于铁氧体和介质片的固定，在安装时也便于铁氧体和介质片安装位置的精确定位。两片铁氧体采用高温烘干胶分别粘贴在上下腔支撑块表面，介质片采用高温烘干胶粘贴在两片铁氧体中间，介质片不仅对两片铁氧体起到支撑作用，铁氧体在永磁体磁场作用下磁化时，微波信号通过铁氧体的传播特性使信号只能沿着图5（a）中端口1→端口2、端口2→端口3、端口3→端口1或者图5（b）中端口1→端口3、端口3→端口2、端口2→端口1的方向传输。需要说明的是，支撑块并非必需设计，根据需要也可以不采用支撑块而将第一铁氧体3和第二铁氧体直接粘贴在上下腔表面。图1中，第一铁氧体3、介质片4、第二铁氧体8均为三角形，与之相应的，支撑块也是三角形。
波导上腔体2和波导下腔体1上均设有圆柱形安装槽9，两片永磁体5及两片盖板6使用高温烘干胶分别粘贴在两安装槽9内，具体的说，如图1所示，在波导上腔体的安装槽中，盖板6设置在永磁体5的上方，在波导下腔体的安装槽中，盖板6设置在永磁体5的下方。在波导上腔体上表面设有三个波导端口10，波导端口与波导腔连通，波导端口延伸方向（即图中垂直方向）与波导腔延伸方向（即图中水平方向）垂直，波导端口与波导腔的交汇折弯处设置有台阶7，具体的说，在波导下腔体中的T形波导腔三端均设置有台阶7。本环行器每一个波导口都要求与前级或后级器件匹配，波导端口与其他器件连接的端口面为法兰盘，本专利产品端口法兰盘不同于国家标准法兰盘尺寸，产品尺寸比常规产品小，有利于小型化设计。
在波导上腔体2和波导下腔体1相对面上均设置有4个较小的固定孔11，用于上下腔的安装，通常采用螺钉或焊接方式固定。同时，在波导上腔体2和波导下腔体1四角还设置有上下贯通的安装预留孔12，其位置、大小可以根据实际需要调节。
在使用本环行器时，只需要把环行器端口所在的面与设备中的波导端口面对正即可安装，有效简化安装过程。由于减少安装固定点数量，减小了因安装不稳定带来的风险，在移动通信设备中稳定性可靠性更强。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种三端口共面波导环行器，其特征在于：包括波导上腔体和波导下腔体，波导上腔体和波导下腔体上下拼合形成T形波导腔，所述波导腔内由上而下设置有第一铁氧体、介质片、第二铁氧体，波导上腔体和波导下腔体均设有安装孔，安装孔内设有永磁片和盖板，波导上腔体上表面设有三个波导端口，所述波导端口与波导腔连通，所述波导下腔体中的波导腔三端均设置有台阶。
2.根据权利要求1所述的三端口共面波导环行器，其特征在于：波导上腔体上壁和下壁分别设有支撑块，所述第一铁氧体、介质片和第二铁氧体设置在两支撑块之间。
3.根据权利要求2所述的三端口共面波导环行器，其特征在于：所述第一铁氧体和第二铁氧体分别粘贴在两支撑块上。
4.根据权利要求2所述的三端口共面波导环行器，其特征在于：所述第一铁氧体、介质片和第二铁氧体均为三角形。
5.根据权利要求4所述的三端口共面波导环行器，其特征在于：所述支撑块为三角形。
6.根据权利要求1所述的三端口共面波导环行器，其特征在于：所述介质片为聚四氟乙烯介质片。
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