CN1122326C - 微波元件 - Google Patents
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Abstract
一种具微波传导装置和旋磁材料的微波元件，微波传导装置供传导电磁波用，旋磁材料是为工作时与电磁波接触而设的，且能暴露在场强可调的磁场中，其特征在于，所述旋磁材料、至少一个供产生磁场的磁铁和磁导率可加以改变从而调节磁场强度的磁调谐构件都配置在一个磁路中。
Description
技术领域
本发明涉及一种具微波传导装置和旋磁材料的微波元件，微波传导装置供传导电磁波用，旋磁材料在工作时与电磁波接触。
背景技术
具体地说，象环行器或隔离器之类的非互易多端口微波元件就是如此构成的。这些元件，由于其物理工作原理而需要含有旋磁材料，特别是铁氧体材料，累露在规定场强的磁场中。为形成这个磁场，可以在微波元件中配备永久磁铁使其磁场传遍整个旋磁材料。为将微波元件调整到其最佳功能状态，通常需要将磁场强度调节到某精确规定值。磁场强度可以通过将磁铁磁化到完全饱和状态进行调节。接着，逐步减小其磁化状态直到得出在微波元件上能测出所希望的那一种最佳功能的规定磁场强度值为止。
但据发现，采用这种方法时，磁场往往在去磁过程中衰减过头，从而必须重复上述程序，即再次使磁铁饱和然后再进行去磁。这种调节程序非常复杂而且花费大，特别是在大批生产的情况下更是如此。
发明内容
本发明的目的是制取本说明书开端所述的那一种微波元件，使得可以简化磁场强度的调节过程。
本发明的这个目的是通过以下的微波元件达到的。
根据本发明的一种微波元件，包括微波传导装置和旋磁材料，该微波传导装置用于传导电磁波，该旋磁材料是为工作时与电磁波接触而设的并且能暴露在其场强可调的磁场中，一个或多个用于形成所述磁场的磁铁，和一个磁调谐构件，它具有可改变的磁导率以调节所述磁场强度，上述各部件被配置在一个包括一个外壳的磁路中，该外壳部分地或全部地包围所述微波传导装置，所述旋磁材料和所述磁铁部分地或全部地由一种导磁材料制成并且被配置在所述磁路中、并且通过将其各部分的其中之一置于所述磁路中而构成所述磁调谐构件的一部分和所述磁调谐构件的全部，所述磁调谐构件包括一个可以几何方法修改的部分，以便调节所述磁场强度，所述部分包括一个宽度可调节的空气隙，此宽度可调节的空气隙设置在所述磁路的两个部分之间，所述磁路的两个部分的其中之一或两个构成所述外壳的一部分，其特征在于，所述磁调谐构件的宽度可调节的空气隙由一个机械地可变形的板条构成。
这种微波元件中磁场强度的调节借助于装在磁路中的磁调谐构件进行。这样，产生磁场的磁铁无需任何调整就可以其出库制造微波元件的状态插装和投入使用。磁铁最好磁化到饱和状态。微波元件中磁场强度的调节并不影响磁铁，这时磁场强度通过提高或降低磁调谐构件的磁导率调节。
本发明微波元件一个引入注目的实施例的特征在于，微波元件的外壳至少部分封闭着微波传导装置、旋磁材料和磁铁，由至少一部分电导磁材料制成，配置在磁路中，且通过其安置在磁路中的一个部分构成磁调谐构件的至少一部分。
磁调谐构件的这种结构使磁场强度在微波元件完全装好的情况下也能加以调节，而且使磁调谐构件无需增加任何零件或至少只增加一些零件就可以制取。
磁调谐构件最好具有用几何方法可加以调整以调节磁场强度的部分。这样，调节就可以通过在机械上影响磁调谐构件进行，从而确保不致改变例如磁铁或旋磁材料的性能。
磁调谐构件最好具有宽度可加以调节的空气间隙。这个宽度可调节的空气具体是设在磁路的两个彼此相对的几何位置可调节且至少其中一个由外壳的一部分组成的部分。这样，宽度可调的空气隙可设在例如外壳的一部分与磁铁之间，但也可以在外壳的两部分之间。特别是采用可调节螺钉、可调节销钉、可任意插入的一些盘和/或通过机械方法可以变形的板条，可以形成磁调谐构件的空气隙。这时，可调节螺钉或可调节销钉最好接外壳的一部分，于是宽度可调的空气隙就直接在此螺钉或销钉与磁铁之间形成。通过机械方法可加以变形的板条可以通过例如冲锻由外壳位于磁路的部分形成。可任意插入的盘可以接外壳的一部分，从而调节其与例如磁铁的间距。
根据本发明的另一实施例，一种微波元件，包括微波传导装置和旋磁材料，该微波传导装置用于传导电磁波，该旋磁材料是为工作时与电磁波接触而设的并且能暴露在其场强可调的磁场中，一个或多个用于形成所述磁场的磁铁，和一个磁调谐构件，它具有可改变的磁导率以调节所述磁场强度，上述各部件被配置在一个包括一个外壳的磁路中，该外壳部分地或全部地包围所述微波传导装置，所述旋磁材料和所述磁铁部分地或全部地由一种导磁材料制成并且被配置在所述磁路中、并且通过将其各部分的其中之一置于所述磁路中而构成所述磁调谐构件的一部分和所述磁调谐构件的全部，所述磁调谐构件包括一个可以几何方法调整的部分，以便调节所述磁场强度，其特征在于，所述可以几何方法调整的部分由其外壳壁厚可调节并且位于磁路中的所述外壳构成。
调节就是利用壁厚与磁导率之间的关系进行的。
附图说明
附图中示出了本发明的一些实施例，下面详细说明。
图1示出本发明微波元件的第一实施例，其中微波元件的磁调谐构件取螺钉的形式。
图2示出了本发明的第二实施例，其中的调谐构件取通过机械方法可加以变形的板条的形式。
图3示出了本发明的第三实施例，其中调谐构件取外壳壁厚可调的部分。
具体实施方式
图1示出的微波元件其微波传导装置由内导体1、外壳3的底部2和外导体4组成，外壳3基本上呈罐状，外导体4插入外壳3中。内导体1实质上在一个平面上延伸，底部2和外导体4平行于该平面。内导体1与外壳3的底部2之间设有旋磁材料(最好是铁氧体材料盘)组成的第一元件。这个铁氧体盘的编号为5。第二铁氧体盘6配置在内导体1与外导体4之间，其结构与第一铁氧体盘5相同。微波传导装置1，2，4连同铁氧体盘5，6一起，构成非互易多端口微波元件，例如环行器或隔离器，其结构实质上是众所周知的。
为使铁氧盘5，6暴露在垂直于微波传导装置1，2，4中沿内导体1的平面范围传导的电磁波传播方向延伸的规定强度磁场中，外导体4上水平设置了永久磁铁7。永久磁铁7装在一个磁路中，该磁路除永久磁铁7外还包括铁氧体盘5，6、外壳3连同其底部2和盖8，从而使外壳3在其远离底部2的一侧封闭着。为此，外壳3和盖8由导磁材料(最好是钢)制成。磁调谐构件取导磁螺钉9的形式设置，拧入盖8上带丝扣的一个孔中。空气隙12位于螺钉9的端面10与永久磁铁7的盖面表面11之间，也配置得使其平行于所示的实施例中内导体1延伸所在的平面，空气隙12的宽度(即端面10与表面11之间的间距)可通过拧动螺钉9加以调节。永久磁铁7磁化到饱和状态。铁氧体盘5，6中的磁场强度通过拧动螺钉9调节。这样，磁场强度就可在微波元件装配好的情况下简单调节，不致改变永久磁铁本身的磁性能。就空气隙的宽度调节较大的磁场强度值时，通常最好采用磁场强度大的永久磁铁。这类永久磁铁最好是硬质铁氧体或合金制成的，例如NeFeB和SmCo。
这种调节方式也可不采用螺钉9而采用制造起来更简单的导磁销钉安置在图1所示设施中螺钉9的位置。不采用螺钉9而反复使导磁盘5，6与盖8底部或永久磁铁7的表面11连接也可以将空气隙12调节到所要求的宽度。
和应用到图中所示的微波传导装置1，2，4一样，本发明也可以有利地应用到不同结构的微波传导装置上，例如应用到空心导体环行器等。在任何情况下，都可以简单、经济而精确地调节磁场强度。
在图2所示的实施例中(图中与图1相应的元件用相应的编号表示)，不采用螺钉9而在盖8与永久磁铁7的表面11之间设置了一个例如钢制成的导磁元件1以便使磁路闭合。在用所述元件13代替图1的螺钉9的情况下，采用通过机械方法可使其变形的板条14作为图2中的磁调谐构件。板条14通过冲压由外壳3的壳壁形成。弯曲板条14就在板条14与外壳3的其余部分之间形成宽度可调的空气隙15。铁氧体盘5，6中磁场强度的调节是通过有意识的变形即精确确定外壳3中板条14的变曲程度进行的。这里，同样也不因此影响永久磁铁7的磁性能。
图3示出的第三实施例中，图2的板条14用外壳3壳壁借助机械方法能改变壁厚的预定部分代替。该部分在图中用虚线和箭头表示。这样，图3中的16部分构成磁导率随壁厚的变化而变化的磁调谐构件，从而用来调节磁场强度。
这里，永久磁铁7也同样不因此受图3所示实施例中磁场强度调节的影响。
图2和图3所示实施例中的磁调谐构件无需增加其它元件而且无需另行加工或者使需要另行加工、加工量比起简化调节过程而获得的节约来微不足道，因而可以极其简单的方式制造。
Claims (2)
1.一种微波元件，包括微波传导装置和旋磁材料，该微波传导装置用于传导电磁波，该旋磁材料是为工作时与电磁波接触而设的并且能暴露在其场强可调的磁场中，一个或多个用于形成所述磁场的磁铁，和一个磁调谐构件，它具有可改变的磁导率以调节所述磁场强度，上述各部件被配置在一个包括一个外壳的磁路中，该外壳部分地或全部地包围所述微波传导装置，所述旋磁材料和所述磁铁部分地或全部地由一种导磁材料制成并且被配置在所述磁路中、并且通过将其各部分的其中之一置于所述磁路中而构成所述磁调谐构件的一部分和所述磁调谐构件的全部，所述磁调谐构件包括一个可以几何方法修改的部分，以便调节所述磁场强度，所述部分包括一个宽度可调节的空气隙，此宽度可调节的空气隙设置在所述磁路的两个部分之间，所述磁路的两个部分的其中之一或两个构成所述外壳的一部分，
其特征在于，所述磁调谐构件的宽度可调节的空气隙由一个机械地可变形的板条构成。
2.一种微波元件，包括微波传导装置和旋磁材料，该微波传导装置用于传导电磁波，该旋磁材料是为工作时与电磁波接触而设的并且能暴露在其场强可调的磁场中，一个或多个用于形成所述磁场的磁铁，和一个磁调谐构件，它具有可改变的磁导率以调节所述磁场强度，上述各部件被配置在一个包括一个外壳的磁路中，该外壳部分地或全部地包围所述微波传导装置，所述旋磁材料和所述磁铁部分地或全部地由一种导磁材料制成并且被配置在所述磁路中、并且通过将其各部分的其中之一置于所述磁路中而构成所述磁调谐构件的一部分和所述磁调谐构件的全部，所述磁调谐构件包括一个可以几何方法调整的部分，以便调节所述磁场强度，
其特征在于，所述可以几何方法调整的部分由其外壳壁厚可调节并且位于磁路中的所述外壳构成。
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