CN111509346A - 倒置结构环行器/隔离器及其加工方法 - Google Patents
倒置结构环行器/隔离器及其加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111509346A CN111509346A CN202010542511.1A CN202010542511A CN111509346A CN 111509346 A CN111509346 A CN 111509346A CN 202010542511 A CN202010542511 A CN 202010542511A CN 111509346 A CN111509346 A CN 111509346A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit board
- circulator
- isolator
- metal cavity
- ferrite substrate
- 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
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 9
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 7
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 6
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- -1 permanent magnet Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
- H01P1/36—Isolators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
- H01P1/38—Circulators
- H01P1/383—Junction circulators, e.g. Y-circulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种倒置结构环行器/隔离器及其加工方法，属于微波元器件技术领域，包括电路板（2）、电路板（2）上的电路（1）、永磁体（5）、金属腔体（6）和铁氧体基片（4），其中，所述铁氧体基片（4）的上电路的端口处设置有电连接件，所述铁氧体基片（4）、永磁体（5）、金属腔体（6）和电连接件连接为一整体，形成复合体，所述复合体通过电连接件与所述电路板（2）连接；本发明无需在电路板上开槽，无需人工焊接，焊接效率高，精度高，结构稳定性也更好；焊接的精度高，对器件的匹配影响小，整体结构背靠金属腔体，导热效率高，功率容量更大。
Description
技术领域
本发明涉及微波元器件技术领域，尤其涉及一种倒置结构环行器/隔离器。
背景技术
环行器或隔离器是微波工程中一类重要的基础性器件，其广泛应用于民用通讯、微波测量、雷达、通信、电子对抗、航空航天等各种民用、军用设备中，在设备中主要用来实现天线收发共用，级间隔离等问题。微带环形器由于其体积小、重量轻、易于集成的特点，在当代雷达通讯系统发展中具有相当重要的地位。系统集成需求环行器小巧稳定、并随着需求增大，提出了器件易于生产、装配的要求。
传统微带环行器的整体在一块铁氧体基片上或者在一块复合基片上，基片的输入和输出都为微带线，将传统环行器安装在电路板上需要在被安放的电路板上切割一个比环行器封装稍大的槽，然后将环行器放置在槽内，在端口采用手动互联。通常微带端口通过搭焊的方式连接，工艺复杂，功率承受能力也相对较低。
具体而言，传统环行器基片与电路板连接时通常采用铜带手工锡焊的方法连接或者金带/丝键合的方法连接。其中，铜带/金带搭焊如图1所示，电路板2与铁氧体基片4连接时，采用镀金通带手工焊接在电路1上实现互联，铜带应制作为Ω型的桥，焊料不应浸润到铜带成形处，得到金带/铜带搭焊31。焊接前应使器件铁氧体温度保持在合适温度。图2为铜丝/金丝搭焊示意图，通常由人工焊接一根或者多根金丝，形成铜丝/金丝搭焊32，使电路板2与铁氧体基片4在电路1上互联；
即，上述传统微带环行器存在以下缺点：
1.传统微带型环行器的端口比较脆弱，取用器件时不应夹持器输入输出端，否则会容易对输入输出电路造成机械损伤；
2.整个结构的主体为铁氧体基片或者为复合基片，机械强度不高，在使用过程中容易导致基片碎裂；
3.对安装面的平面度要求高，否则将影响器件性能；
4.铁氧体基片与电路板连接时通常采用铜带手工锡焊的方法连接或者金带/金丝键合的方法连接，人工操作效率和精度都较低；
5.采用金带/金丝键合互连时，金带宽度需小于微带电路宽度，键合质量和强度都有较高要求；
6.搭接和焊接都将导致阻抗失配，增大器件的回波损耗，通常需要调试；并且不连续的搭接通常会导致器件的插入损耗增大，来自不期望的微波信号干扰增加，并且搭接电路热性能相对较差，会导致器件设计功率降低。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种倒置结构环行器/隔离器，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种倒置结构环行器/隔离器，包括电路板、电路板上的电路、永磁体、金属腔体和铁氧体基片，其中，所述金属腔体的下部设置有用于嵌入所述永磁体的卡槽，在所述铁氧体基片上的电路端口处设置有电连接件，所述铁氧体基片、永磁体、金属腔体和电连接件连接为一整体，形成复合体，所述复合体通过电连接件与所述电路板电连接。
作为优选的技术方案：所述电连接件为焊接植球或导电胶，即电连接件为焊接植球时，所述复合体与所述电路板焊接；电连接件为导电胶时，所述复合体与所述电路板粘接。
作为优选的技术方案：所述电路板为覆铜板或陶瓷板。
作为优选的技术方案：所述金属腔体的材质为铝或者铁。
本发明还公开了上述倒置结构环行器/隔离器的加工方法，将所述永磁体、铁氧体基片固定在所述金属腔体上，形成复合体，再将整个复合体焊接或粘接在所述电路板上，再采用植球或其他相似方法对所述电路板和铁氧体基片实现电连接，即得。
本发明采用倒置式结构的环行器/隔离器，所谓“倒置式结构”是指将永磁体、铁氧体基片固定在一个金属腔体上，再将整个复合体（即“永磁体-铁氧体基片-金属腔体”组成的复合体）焊接或粘接在一块电路板上，即采用植球或其他相似方法比如导电胶粘接的方法对电路板和铁氧体基片实现电连接。本发明所提出的倒置式结构环行器/隔离器可以实现环行器/隔离器的更简易装配。将铁氧体基片和永磁体都集成在一个金属腔体上，通过焊接或粘接可直接连接到电路板上，有效地提升了器件的集成度，易于装配。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.微带电路和铁氧体基片被保护在金属腔体内部，不易受损伤；
2.整个安装过程中，可以直接使用回流焊将器件焊接的电路板上，无需在电路板上开槽，无需人工焊接，焊接效率高，精度高，结构稳定性也更好；
3.焊接的精度高，对器件的匹配影响小，整体结构背靠金属腔体，导热效率高，功率容量更大。
附图说明
图1为本发明现有技术铜带/金带搭焊结构的环行器示意图；
图2为本发明现有技术铜丝/金丝搭焊结构的环行器示意图；
图3为本发明实施例的环行器的结构图；
图4为图3的剖视图；
图5为本发明实施例的焊接植球设置图；
图6为本发明实施例的环行器的损耗仿真结果图；
图7为本发明实施例的环行器的隔离仿真结果图；
图8为本发明实施例的环行器的驻波仿真结果图。
图中：1、电路；2、电路板；31、金带/铜带搭焊；32、金丝/铜丝搭焊；4、铁氧体基片；5、永磁体；6、金属腔体；7、焊接植球。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例：
参见图3-5，一种倒置结构环行器/隔离器，包括电路板2、电路板2上的电路1、永磁体5、金属腔体6和铁氧体基片4，其中，所述金属腔体6的下部设置有用于嵌入所述永磁体5的卡槽，在所述铁氧体基片4上的电路端口处设置有焊接植球7，所述铁氧体基片4、永磁体5、金属腔体6和焊接植球7连接为一整体，形成复合体，所述复合体通过焊接植球7的焊膏与所述电路板2连接，本实施例中，电路板2为覆铜板，金属腔体6为铝材质；
本实施例的环行器/隔离器加工制备方法为：将所述永磁体5、铁氧体基片4固定在所述金属腔体6上，形成复合体，再将整个复合体焊接在所述电路板2上，再采用焊接植球7方法对所述电路板2和铁氧体基片4实现电连接（当然，不仅限于植球方法，也可以采用其他类似的方法比如设置导电胶粘接实现电路板和铁氧体基片实现电连接），即得。
本实施例所制得的倒置环行器，进行相关性能测试，测试结果如图6-8所示，从图中可以看出，带宽2GHz，传输小损耗≤0.3dB，传输大损耗≤0.7dB，端口驻波≤1.2，隔离≥22 dB，大隔离≥40 dB。
以上所述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 (5)
1.一种倒置结构环行器/隔离器，其特征在于：包括电路板（2）、电路板（2）上的电路（1）、永磁体（5）、金属腔体（6）和铁氧体基片（4），其中，所述金属腔体（6）的下部设置有用于嵌入所述永磁体（5）的卡槽，在所述铁氧体基片（4）上的电路端口处设置有电连接件，所述铁氧体基片（4）、永磁体（5）、金属腔体（6）和电连接件连接为一整体，形成复合体，所述复合体通过所述电连接件与所述电路板（2）电连接。
2.根据权利要求1所述的倒置结构环行器/隔离器，其特征在于：所述电连接件为焊接植球（7）或导电胶。
3.根据权利要求1所述的倒置结构环行器/隔离器，其特征在于：所述电路板（2）为覆铜板或陶瓷板。
4.根据权利要求1所述的倒置结构环行器/隔离器，其特征在于：所述金属腔体（6）的材质为铝或者铁。
5.权利要求1-4任意一项的倒置结构环行器/隔离器的加工方法，其特征在于：先将所述永磁体（5）、铁氧体基片（4）固定在所述金属腔体（6）上，形成复合体，再将整个复合体焊接或粘接在所述电路板（2）上，再采用植球或其他相似方法对所述电路板（2）和铁氧体基片（4）实现电连接，即得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010542511.1A CN111509346A (zh) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | 倒置结构环行器/隔离器及其加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010542511.1A CN111509346A (zh) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | 倒置结构环行器/隔离器及其加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111509346A true CN111509346A (zh) | 2020-08-07 |
Family
ID=71870624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010542511.1A Pending CN111509346A (zh) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | 倒置结构环行器/隔离器及其加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111509346A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112018479A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-01 | 中国电子科技集团公司第九研究所 | 通讯用环行器无源交调抑制方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090293272A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing nonreciprocal circuit device and method for manufacturing composite electronic component |
| CN201629391U (zh) * | 2009-10-14 | 2010-11-10 | 南京广顺电子技术研究所 | 用于微波通讯系统的小型化环行器 |
| US20130154757A1 (en) * | 2010-09-15 | 2013-06-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Composite electronic module |
| CN103647125A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-19 | 成都致力微波科技有限公司 | 一种带磁屏蔽罩的单结微带环行器和微带隔离器 |
| CN108306085A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-20 | 西南应用磁学研究所 | 上下复合式结构微带环行器 |
| CN207852879U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-09-11 | 西南应用磁学研究所 | 上下复合式结构微带环行器 |
| CN210744991U (zh) * | 2019-12-17 | 2020-06-12 | 常州高尔登科技有限公司 | 一种电机 |
| CN212587701U (zh) * | 2020-06-15 | 2021-02-23 | 中国电子科技集团公司第九研究所 | 倒置结构环行器 |
-
2020
- 2020-06-15 CN CN202010542511.1A patent/CN111509346A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090293272A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing nonreciprocal circuit device and method for manufacturing composite electronic component |
| CN201629391U (zh) * | 2009-10-14 | 2010-11-10 | 南京广顺电子技术研究所 | 用于微波通讯系统的小型化环行器 |
| US20130154757A1 (en) * | 2010-09-15 | 2013-06-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Composite electronic module |
| CN103647125A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-19 | 成都致力微波科技有限公司 | 一种带磁屏蔽罩的单结微带环行器和微带隔离器 |
| CN108306085A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-20 | 西南应用磁学研究所 | 上下复合式结构微带环行器 |
| CN207852879U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-09-11 | 西南应用磁学研究所 | 上下复合式结构微带环行器 |
| CN210744991U (zh) * | 2019-12-17 | 2020-06-12 | 常州高尔登科技有限公司 | 一种电机 |
| CN212587701U (zh) * | 2020-06-15 | 2021-02-23 | 中国电子科技集团公司第九研究所 | 倒置结构环行器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112018479A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-01 | 中国电子科技集团公司第九研究所 | 通讯用环行器无源交调抑制方法 |
| CN112018479B (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-01 | 中国电子科技集团公司第九研究所 | 通讯用环行器无源交调抑制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5426405A (en) | Family of different-sized demountable hybrid assemblies with microwave-bandwidth interconnects | |
| KR100511814B1 (ko) | 혼합 신호 인쇄 배선 보드 상의 단일 조립체를 위한저비용, 대용량의 ｒｆ 혼성 패키지 | |
| CN109801907B (zh) | 一种用于毫米波芯片封装的类共面波导金丝键合互连结构 | |
| CN111430850B (zh) | 一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器和装配方法 | |
| CN107315098A (zh) | 微波共面测试探针及其制作方法 | |
| CN212587701U (zh) | 倒置结构环行器 | |
| CN110571503B (zh) | 一种微带环行器、隔离器及t/r组件 | |
| CN111509346A (zh) | 倒置结构环行器/隔离器及其加工方法 | |
| CN214754093U (zh) | 一种微组装工艺兼容的l波段大功率ltcc电桥装置 | |
| CN104678230A (zh) | 一种三维微波组件测试装置 | |
| CN105789141A (zh) | 一种微组装小型化的三维微波电路结构 | |
| CN204536433U (zh) | 一种三维微波组件测试装置 | |
| CN107134620B (zh) | 一种k波段波导微带过渡装置 | |
| CN205723496U (zh) | 一种微组装小型化的三维微波电路结构 | |
| CN215771495U (zh) | 一种射频微波组件 | |
| CN110676548B (zh) | 一种微带环行器、隔离器及t/r组件 | |
| CN114171877A (zh) | 一种Ku频段功率合成模块及其装配方法 | |
| CN210379372U (zh) | 一种微带环行器、隔离器及t/r组件 | |
| JPH08250911A (ja) | 高周波気密モジュール | |
| CN108631033B (zh) | 小型化siw表贴式环行器 | |
| JP4066353B2 (ja) | 非可逆回路素子 | |
| JPH0117841Y2 (zh) | ||
| CN112105144B (zh) | 一种电路板结构及其使用方法 | |
| CN117118376B (zh) | 一种双探针式波导限幅器 | |
| CN112290179B (zh) | 一种用于板级超薄挠性连接的互联结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |