CN113381151B - 一种小型化微带环行器电路及由该电路组成的环行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型化微带环行器电路及由该电路组成的环行器，属于微波元器件领域，所述电路制作于基片上，所述电路由分布电容和电感组成，其中，所述电感位于基片中心位置，所述分布电容与电感连接并一体化，在所述分布电容的边上设置有金属化过孔；采用本发明的结构，可以明显减小目前微带环行器的尺寸至6.5mm×6.5mm，达到器件小型化的目的。

Description

一种小型化微带环行器电路及由该电路组成的环行器
技术领域
本发明涉及微波元器件领域，尤其涉及一种小型化微带环行器电路及由该电路组成的环行器。
背景技术
环行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、改善系统匹配等问题。目前的微带环环行器，通常工作在J波段及以上频段，在雷达等系统中有很广泛的应用。
微带环行器其优势主要在于尺寸相对较小，结构较简单。目前的系统小型化需求越来越高；目前典型类似频率器件的尺寸，最小能达到10*9.5mm，比如中国专利CN205508992 U所公开的，并且该专利的环行器中工作在C波段，其还有进一步小型化的空间。
发明内容
本发明的目的之一，就在于通过结构优化尤其是电路结构的优化，以进一步对环行器进行小型化。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种小型化微带环行器电路，所述电路制作于基片上，所述电路由分布电容和电感组成，其中，所述电感位于基片中心位置，所述分布电容与电感连接并一体化，在所述分布电容的边上设置有金属化过孔。
本申请将电路简化为只有分布电容和电感，其中，电感位于基片的中心位置，三个电感呈“Y”字型、相邻两个之间夹角为60°，即，电路整体为中心结电路，其中，三根呈“Y”字型的窄线可以视为分布电感，而三个大面积的电路可以视为分布电容，分布电容位于电感的周边，即“Y”字型电感的三个末端，并且在铁氧体基片的四边金属化，通过基片四边金属化增大分布电容容值，以实现器件尺寸的大幅缩小。
上述结构中，在基片侧面增加了被银电路后，电容的两块金属之间的距离更近，增加了分布电容在有限尺寸下的容值，从而实现器件小型化。
本发明的目的之二，在于提供一种环行器，包括从上至下依次排列的磁体、基片和铁底板，所述基片上制作有上述的小型化微带环行器电路。
其中，所述磁体用以提供磁化所需的外磁场，所述铁底板的作用主要为闭合磁路，为基片提供均匀磁场。
作为优选的技术方案：所述基片为铁氧体基片，并选用较高介电常数如大于20。
作为优选的技术方案：作为优选的技术方案：所述金属化为被银。在基片侧面增加了被银电路后，电容的两块金属之间的距离更近，增加了分布电容在有限尺寸下的容值，以实现器件小型化。
作为优选的技术方案：所述磁体由锶恒磁加介质构成，或永磁体加介质构成。
作为优选的技术方案所述铁底板为四方形板，且三个角被切除，并且切除部分大小不相同。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用本发明的结构，可以明显减小目前微带环行器的尺寸至6.5mm×6.5mm， 达到小型化的目的。
附图说明
图1为本发明实施例1的环行器的部分结构示意图；
图2为本发明实施例1的基片及其上面的电路结构图；
图3为本发明实施例1的铁底板的结构示意图；
图4为本发明实施例1的环行器的仿真图。
图中：1、磁体；2、基片；3、铁底板；4、分布电容；5、电感；6、金属化过孔；7、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1：
一种环行器，参见图1-3，包括从上至下依次排列的磁体1、基片2和铁底板3，磁体1为永磁体加陶瓷介质构成，基片2为铁氧体基片，所述基片2上制作电路，电路的制作方式可以是薄膜溅射或其他现有公知的工艺，所述电路的结构如图2所示，由分布电容4和电感5组成，其中，所述电感5位于基片2中心位置，三个电感5呈“Y”字型、相邻两个电感之间夹角为60°，分布电容4位于电感5的周边，即“Y”字型电感5的三个末端，所述分布电容4与电感5连接并一体化，在所述分布电容的边上设置有金属化过孔6，金属化过孔6下植球7，为器件的输入输出端口；基片2的侧面四周通过被银的方式金属化；
采用上述结构的环行器，尺寸可达6.5×6.5mm，如图2所示，图2中“6.5”为环行器的最大宽度6.5mm。
对上述结构的环行器进行仿真，通过仿真频段3.4-3.6GHz的环行器，回波损耗小于-20dB，隔离20dB，插损0.3dB，如图4所示。
实施例2：
本实施例与实施例1相比，仅仅基片2的侧面不进行被银处理，其余与实施例1相同，结果器件的中心频率升高500MHz，无法用同样尺寸达到所需的频率要求。
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)

1.一种小型化微带环行器，包括从上至下依次排列的磁体、基片和铁底板，其特征在于：所述基片上制作有电路，所述电路由分布电容和电感组成，其中，所述电感位于基片中心位置，所述分布电容与电感均为三个，所述分布电容与电感连接并一体化，在所述分布电容的边上设置有金属化过孔，所述分布电容的尺寸是所述电感尺寸的一倍以上，所述基片的侧面四周金属化。
2.根据权利要求1所述的环行器，其特征在于：所述基片为铁氧体基片。
3.根据权利要求1所述的环行器，其特征在于：所述金属化是被银。
4.根据权利要求1所述的环行器，其特征在于：所述磁体由锶恒磁加介质构成，或永磁体加介质构成。
5.根据权利要求1所述的环行器，其特征在于：所述铁底板为四方形板，且三个角被切除，并且切除部分大小不相同。
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