CN108390138B - 一种微波铁氧体环形器和隔离器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微波铁氧体环形器，包括腔体、下磁铁、下微波铁氧体、中心导体、上微波铁氧体、上磁铁和盖板，还包括设置于所述上微波铁氧体和上磁铁之间用于固定定位所述上微波铁氧体的第一导磁固定片和设置于所述下微波铁氧体和下磁铁之间用于固定定位所述下微波铁氧体的第二导磁固定片。本发明所提供的一种微波铁氧体环形器以及隔离器通过改变微波铁氧体的固定方式，将原本设置于磁铁和铁氧体中为了让铁氧体能均匀的受到磁铁的磁化的导磁片改进成为导磁固定片，采用导磁固定片上的固定弹片对微波铁氧体进行定位固定的结构，能够在解决微波铁氧体定位和固定的基础上，达到降低装配难度，提高生产加工效率，节约成本。

Description

一种微波铁氧体环形器和隔离器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种微波铁氧体环形器和隔离器。

背景技术

微波铁氧体环行器以及隔离器为通信技术中常用的信号转接设备。在微波电路中对微波信号或能量起隔离、环行、方向变换、相位控制、幅度调制或频率调谐等作用，广泛用于雷达、通信、无线电导航、电子对抗、遥控、遥测等微波系统以及微波测量仪器中。

微波铁氧体环形器的原理是磁场偏置铁氧体材料各向异性特性，用铁氧体材料作为介质，上置导带结构，加恒定磁场，就使得环形器具有环形特性。如果改变偏置磁场的方向，环形方向就会改变。微波铁氧体器件是利用铁氧体的旋磁效应制成的。通过永磁铁对铁氧体形成旋磁效应，使微波信号只能向一个方向传输。环形器和隔离器主要用于无线通信系统，以执行诸如稳定运行功率放大器、阻抗匹配、移除反射波等功能，从而在无线通信系统的稳定中起到显著作用。因为环形器具有不可逆性，可通过安装连接到该环形器的一个端子的端部电阻器来实现隔离的功能，即形成隔离器。

而通常的微波铁氧体环形器及隔离器在其装配过程中为保证铁氧体处于腔体的中心位置，都是采用定位环来保证铁氧体的居中定位，每次装配过程中，都需要两次通过夹具将定位环固定到腔体内，再将铁氧体塞入定位环内实现对铁氧体的居中定位，这样的装配过程需要手工操作，生产效率低，不易于实现自动化，并且由于定位环一般采用聚四氟乙烯材质，存在加工精度不容易控制，装配时不易卡入铁氧体等技术问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有微波铁氧体环形器及隔离器中的两个铁氧体需要通过定位环进行定位所导致的生产效率低、加工精度不易控制，装配不易的缺点，提供一种微波铁氧体环形器。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种微波铁氧体环形器，包括腔体，所述腔体上设有容置槽，还包括由下至上依次设于所述容置槽内的下磁铁、下微波铁氧体、中心导体、上微波铁氧体、上磁铁和盖板，还包括设置于所述上微波铁氧体和上磁铁之间用于固定定位所述上微波铁氧体的第一导磁固定片和设置于所述下微波铁氧体和下磁铁之间用于固定定位所述下微波铁氧体的第二导磁固定片。

进一步地，所述第一导磁固定片和所述第二导磁固定片均包括圆形导磁底板，所述圆形导磁底板的外圆周面上设有至少一个的定位块和至少两个的固定弹片，所述上微波铁氧体或所述下微波铁氧体固定于所述圆形导磁底板的固定弹片之间。

进一步地，所述固定弹片呈T字型结构，包括垂直连接于所述圆形导磁底板的第一侧面和由所述第一侧面左右两侧向所述圆形导磁底板中心折弯的第二侧面和第三侧面，所述固定弹片的第二侧面和第三侧面弹性抵接于所述上微波铁氧体的外圆周面或所述下微波铁氧体的外圆周面。

进一步地，所述固定弹片与所述圆形导磁底板一体成型。

进一步地，所述容置槽内设有与所述定位块对应设置的至少一个定位槽，所述定位槽与所述定位块一一对应设置。

具体地，所述第一导磁固定片的固定弹片与所述上微波铁氧体过盈配合，所述第二导磁固定片的固定弹片与所述下微波铁氧体过盈配合。

进一步地，所述固定弹片的高度为所述上微波铁氧体或所述下微波铁氧体高度的0.5-0.8倍。

进一步地，所述定位块与所述固定弹片沿所述圆形导磁底板的外圆周面上交替间隔设置。

进一步地，所述容置槽的内壁上还设有内螺纹，所述盖板的外圆周面设有外螺纹，所述盖板通过螺纹连接将所述下磁铁、所述第二导磁固定片、所述下微波铁氧体、所述中心导体、所述上微波铁氧体、所述第一导磁固定片、所述上磁铁由下至上依次锁紧于所述腔体的容置槽内。

本发明还提供了一种隔离器，包括上述的一种微波铁氧体环形器和用于吸收隔离反向信号的电阻器。

本发明的有益效果在于：本发明所提供的一种微波铁氧体环形器以及隔离器通过改变微波铁氧体的固定方式，将原本设置于磁铁和铁氧体中为了让铁氧体能均匀的受到磁铁的磁化的导磁片改进成为导磁固定片，在其导磁片的基础上设置至少两个用于夹持微波铁氧体的固定弹片，通过固定弹片使得微波铁氧体与其导磁片同心设置，并最后通过盖板旋进腔体内，实现微波铁氧体与导磁片之间的紧密贴合；采用导磁固定片上的固定弹片对微波铁氧体结构进行定位固定的结构，能够在解决微波铁氧体定位和固定的基础上，达到降低装配难度，提高生产加工效率，节约了原本结构中的定位环的产品成本以及整个环形器隔离器的成本，安装时仅需将微波铁氧体通过外力压入导磁固定片的固定弹片中，再将导磁固定片置入腔体内，通过导磁固定片上的固定弹片实现微波铁氧体与导磁固定片两者的中心同轴定位。

附图说明

图1是本发明的提供的隔离器的爆炸图；

图2是本发明的提供的隔离器中的第二导磁固定片的立体结构示意图；

图3是本发明的提供的隔离器中的第二导磁固定片的正视图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是本发明提供隔离器中的第二导磁固定片与下微波铁氧体装配后的正视图；

图6是图5中B处的局部放大图；

图7是本发明提供隔离器中的第二导磁固定片与下微波铁氧体装配后的侧视图；

图8是图7中C处的局部放大图；

图中：100-隔离器

10-腔体 11-容置槽 12-内螺纹 13-定位槽

14-电阻槽 90-盖板 91-外螺纹 110-电阻器

20-下磁铁 40-下微波铁氧体 60-上微波铁氧体

50-中心导体 70-第一导磁固定片 80-上磁铁

30-第二导磁固定片 31-圆形导磁底板 32-定位块

33-固定弹片 331-第一侧面 332-第二侧面 333-第三侧面

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1-8，为本发明的所提供的一种隔离器100。具体参见图1，为本发明实施例所提供的隔离器100的爆炸图。如图中所示，该隔离器100包括本发明所提供的一种微波铁氧体环形器和用于吸收隔离反向信号的电阻器110，该电阻器110用于吸收隔离反向信号，实现隔离。而该微波铁氧体环形器包括腔体10，腔体10上设有容置槽11，在容置槽11内由下至上依次包括下磁铁20、第二导磁固定片30、下微波铁氧体40、中心导体50、上微波铁氧体60、第一导磁固定片70、上磁铁80和盖板90。在本实施例中，设于腔体10的容置槽11的内壁上设有内螺纹12，盖板90的外圆周面设有外螺纹91，而盖板90通过螺纹连接将下磁铁20、第二导磁固定片30、下微波铁氧体40、中心导体50、上微波铁氧体60、第一导磁固定片70、上磁铁80由下至上依次锁紧于腔体10的容置槽11内。因此，在本实施例中，设置于所述容置槽11内的所有部件，最终都是由盖板90的锁紧实现竖直方向上的固定。

进一步地，如图1和图7所示，本发明所提供的一种微波铁氧体环形器中还包括设置于上微波铁氧体60和上磁铁80之间用于固定定位上微波铁氧体60的第一导磁固定片70和设置于下微波铁氧体40和下磁铁20之间用于固定定位下微波铁氧体40的第二导磁固定片30。也就是说，本发明所提供的环形器(隔离器100)中，该微波铁氧体(40、60)均是通过导磁固定片(30、70)进行定位固定的。具体来说，位于中心导体50上方的上微波铁氧体60固定于第一导磁固定片70中，并且该第一导磁固定片70位于上微波铁氧体60和上磁铁80之间；位于中心导体50下方的下微波铁氧体40固定于第二导磁固定片30中，并且该第二导磁固定片30位于下微波铁氧体40和下磁铁20之间。在微波铁氧体器件中，为了让铁氧体能够均匀的受到磁铁的磁化，在磁铁和铁氧体之间需要增加一个导磁的铁片作为匀磁之用，而由于磁化的要求铁氧体的直径必须小于导磁片(匀磁片)才能达到均匀磁化的效果。所以，在传统的环形器(隔离器)中多数都会在磁铁和铁氧体之间设置直径大于铁氧体的导磁片(匀磁片)。而本发明中的第一导磁固定片70和第二导磁固定片30正是利用了其导磁片的直径大于铁氧体的直径特性，在传统导磁片的基础上设置了固定弹片33，从而使得该第一导磁固定片70可以用于固定并且定位上微波铁氧体60，第二导磁固定片30可以用于固定并且定位下微波铁氧体40。

进一步地，如图2-4所示，本发明所提供的第一导磁固定片70和第二导磁固定片30两者结构完全相同，可以一并加工而成。第一导磁固定片70和第二导磁固定片30均包括圆形导磁底板31，圆形导磁底板31的外圆周面上设有至少一个的定位块32和至少两个的固定弹片33，上微波铁氧体60或下微波铁氧体40固定于圆形导磁底板31的固定弹片33之间。在本实施例中，该第二导磁固定片30包括一圆形导磁底板31，在圆形导磁底板31的外圆周面上设置有两个定位块32和三个固定弹片33。并且，该两个定位块32与三个固定弹片33沿圆形导磁底板31外圆周面上交替间隔设置。通过设置在圆形导磁底板31上的三个固定弹片33起到弹性夹紧微波铁氧体(40、60)的作用，实现对微波铁氧体(40、60)定位在圆形导磁底板31中心，达到定位微波铁氧体(40、60)的作用。

具体地，如图1所示，在腔体10的容置槽11内设有与定位块32对应设置的至少一个定位槽13，而在本实施例中，该容置槽11上设有两个定位槽13用于固定第一导磁固定片70和第二导磁固定片40，而该两个定位槽13与第一导磁固定片70或第二导磁固定片40的圆形导磁底板31上的两个定位块32一一对应设置。通过该定位块32与定位槽13之间的对应设置，不仅是用于定位第一导磁固定片70和第二导磁固定片40，同时还将设置于第一导磁固定片70上的上微波铁氧体60和第二导磁固定片40上的下微波铁氧体40一并定位。保证了第一导磁固定片70、上微波铁氧体60、中心导体50、下微波铁氧体40、第二导磁固定片30之间的中心同轴定位。

进一步地，如图2-3所示，本发明所提供的第一导磁固定片70和的第二导磁固定片30上设置的固定弹片33呈T字型结构，包括垂直连接于圆形导磁底板31的第一侧面331和由第一侧面331左右两侧向圆形导磁底板31中心折弯的第二侧面332和第三侧面333，固定弹片33的第二侧面332和第三侧面333弹性抵接于上微波铁氧体60的外圆周面或下微波铁氧体40的外圆周面。在本实施例中，该第一导磁固定片70或第二导磁固定片30中的固定弹片33与圆形导磁底板31一体成型。而本发明所提供的第一导磁固定片70和第二导磁固定片30均是通过冲压成型加工而成，通过模具在圆形导磁底板31上冲压出定位块32和固定弹片33的外轮廓，再通过模具将固定弹片33处折弯，使得该固定弹片33的第一侧面331可以垂直于圆形导磁底板31，并且位于第一侧面331左右两边的第二侧面332和第三侧面333可以朝向圆形导磁底板31的中心处折弯，形成朝向圆形导磁底板31中心环抱的T型弹性部件。正是通过该T型弹性部件的两侧内壁与上微波铁氧体60的外圆周面或下微波铁氧体40的外圆周面弹性抵接，实现了固定弹片33对于微波铁氧体(40、60)的夹持固定，并且保证了微波铁氧体(40、60)对于导磁固定片(30、70)的中心同轴定位。

具体地，如图5和图6所示，本发明所提供的第一导磁固定片70的固定弹片33与上微波铁氧体60过盈配合，第二导磁固定片30的固定弹片33与下微波铁氧体40过盈配合。正是通过导磁固定片(30、70)与微波铁氧体(40、60)之间的过盈配合，才能实现固定弹片33对微波铁氧体(40、60)的定位。并且如图6中所示，该下微波铁氧体40与固定弹片33的第一侧面331之间形成一弹性间隙。由于该圆形导磁底板31的厚度是根据微波铁氧体厚度的不同而具有不同的规格，那么该弹性间隙为圆形导磁底板31厚度的0.3-0.8倍。该弹性间隙过大或者过小都容易造成固定弹片33无法夹紧微波铁氧体(40、60)，从而无法实现对其中心定位的作用。如图8所示，为了能够实现导磁固定片(30、70)上的固定弹片33能够起到弹性夹持并且相对固定微波铁氧体(40、60)的作用，该固定弹片33的高度为上微波铁氧体60或下微波铁氧体40高度的0.5-0.8倍。在本实施例中，该固定弹片33的高度为下微波铁氧体40高度的0.8倍。若该固定弹片33的高度过高，则容易出现装配之后第一导磁固定片70或第二导磁固定片30的固定弹片33与位于腔体10中心的中心导体50之间的不必要的接触。而该固定弹片33的高度过小，则无法实现固定弹片33夹紧微波铁氧体(40、60)。

本发明所提供的隔离器100在装配过程中，将电阻器110焊接至腔体10的电阻槽14内，然后将下磁铁20置入腔体10的容置槽11底部，接着，先将下微波铁氧体40嵌入第二导磁固定片30的固定弹片33内实现同心定位后，将固定好的下微波铁氧体40和第二导磁固定片30的组件置入容置槽11内，并将设有下微波铁氧体40的一面设于顶部，再将中心导体50置入容置槽11内，将固定好的上微波铁氧体60和第一导磁固定片70的组件置入容置槽11内，并将设有第一导磁固定片70的一面设于顶部，最后将上磁铁80置入容置槽11内，以及放入用于高低温时磁场补偿的补偿片(图中未示出)之后，通过盖板90上的外螺纹与容置槽11上的内螺纹12对接，旋转盖板90用于锁紧容置槽11内的所有部件，使得置于容置槽11内的下磁铁20、第二导磁固定片30、下微波铁氧体40、中心导体50、上微波铁氧体60、第一导磁固定片70、上磁铁80、补偿片彼此上下相邻面之间互相贴合，保证容置槽11内竖直方向上的固定。

本发明所提供的一种微波铁氧体环形器以及隔离器100通过改变微波铁氧体的固定方式，将原本设置于磁铁和铁氧体中为了让铁氧体能均匀的受到磁铁的磁化的导磁片改进成为导磁固定片(30、70)，在其导磁片的基础上设置至少两个用于夹持微波铁氧体(40、60)的固定弹片33，通过固定弹片33使得微波铁氧体与其导磁片同心设置，并最后通过盖板90旋进腔体内，实现微波铁氧体与导磁片之间的紧密贴合；采用导磁固定片(30、70)上的固定弹片33对微波铁氧体(40、60)进行定位固定的结构，能够在解决微波铁氧体(40、60)定位和固定的基础上，达到降低装配难度，提高生产加工效率，节约了原本结构中的定位环的产品成本以及整个环形器隔离器的成本，安装时仅需将微波铁氧体通过外力压入导磁固定片(30、70)的固定弹片中，再将导磁固定片(30、70)置入腔体10内，通过导磁固定片(30、70)上的固定弹片33实现微波铁氧体(40、60)与导磁固定片(30、70)两者的定位。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种微波铁氧体环形器，包括腔体，所述腔体上设有容置槽，还包括由下至上依次设于所述容置槽内的下磁铁、下微波铁氧体、中心导体、上微波铁氧体、上磁铁和盖板，其特征在于，还包括设置于所述上微波铁氧体和上磁铁之间用于固定定位所述上微波铁氧体的第一导磁固定片和设置于所述下微波铁氧体和下磁铁之间用于固定定位所述下微波铁氧体的第二导磁固定片，所述第一导磁固定片和所述第二导磁固定片均包括圆形导磁底板，所述圆形导磁底板的外圆周面上设有至少一个的定位块和至少两个的固定弹片，所述上微波铁氧体或所述下微波铁氧体固定于所述圆形导磁底板的固定弹片之间。

2.如权利要求1所述的一种微波铁氧体环形器，其特征在于，所述固定弹片呈T字型结构，包括垂直连接于所述圆形导磁底板的第一侧面和由所述第一侧面左右两侧向所述圆形导磁底板中心折弯的第二侧面和第三侧面，所述固定弹片的第二侧面和第三侧面弹性抵接于所述上微波铁氧体的外圆周面或所述下微波铁氧体的外圆周面。

3.如权利要求2所述的一种微波铁氧体环形器，其特征在于，所述固定弹片与所述圆形导磁底板一体成型。

4.如权利要求1所述的一种微波铁氧体环形器，其特征在于，所述容置槽内设有与所述定位块对应设置的至少一个定位槽，所述定位槽与所述定位块一一对应设置。

5.如权利要求1所述的一种微波铁氧体环形器，其特征在于，所述第一导磁固定片的固定弹片与所述上微波铁氧体过盈配合，所述第二导磁固定片的固定弹片与所述下微波铁氧体过盈配合。

6.如权利要求1所述的一种微波铁氧体环形器，其特征在于，所述固定弹片的高度为所述上微波铁氧体或所述下微波铁氧体高度的0.5-0.8倍。

7.如权利要求1所述的一种微波铁氧体环形器，其特征在于，所述定位块与所述固定弹片沿所述圆形导磁底板的外圆周面上交替间隔设置。

8.一种隔离器，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的一种微波铁氧体环形器和用于吸收隔离反向信号的电阻器。