CN114335949A - 一种微带环行器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种微带环行器，包括依次叠加固定连接的瓷封合金焊片、铁氧体基片、绝缘片和永磁体；所述铁氧体基片远离瓷封合金焊片的一面上形成有环形结区；所述环形结区的外侧配置有滤波匹配电路；所述环形结区包括一个中心微带电路以及三个均匀分布于中心微带电路边缘的边微带电路；所述滤波匹配电路包括三组滤波匹配网络；所述滤波匹配网络由五段特征阻抗交替变化的微带线构成。除微带环行器具有的自身的隔离、环行、匹配功能外还具有滤波器的功能，具有同时具备滤波功能以及环行器匹配功能的滤波匹配网络，使得环行器中不必额外增加滤波器便具有滤波功能，从而达到产品小型化的目的。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域。更具体地，涉及一种微带环行器。
背景技术
铁氧体环行器作为一种重要的微波铁氧体器件，目前广泛应用于雷达、微波通信和微波测量等领域，在实现微波信号发射和环行接收的同时，对反向传输的微波信号进行隔离，起到稳定和保护微波发射电路的作用。根据传输线形式的划分，目前常见的环行器有微带环行器、带线环行器和波导环行器。微带环行器是一种平面结构器件，容易实现电路的集成，在相控阵雷达系统中广泛应用。
而传统的微带环行器的谐波抑制功能较差，为提高系统电磁兼容性，需要在TR模块收发通路上添加滤波器，以抑制杂波，抗干扰。而随着系统功能逾趋复杂，小型化、轻量化要求越来越高，模块中的环行器、滤波器等无源组件需进一步压缩体积。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种微带环行器，以解决传统微带环行器谐波抑制功能较差的问题，提高TR组件的小型化、集成化以及抗干扰性。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种微带环行器，包括：
依次叠加固定连接的瓷封合金焊片、铁氧体基片、绝缘片和永磁体；
所述铁氧体基片远离瓷封合金焊片的一面上形成有环形结区；
所述环形结区的外侧配置有滤波匹配电路；
所述环形结区包括一个中心微带电路以及三个均匀分布于中心微带电路边缘的边微带电路；
所述滤波匹配电路包括三组滤波匹配网络；
所述滤波匹配网络由五段特征阻抗交替变化的微带线构成。
此外，优选地方案是，所述中心微带电路的形状为圆形或者多边形。
此外，优选地方案是，所述滤波匹配网络围绕所述环形结区均匀布置；
所述滤波匹配网络包括与所述环形结区连接的连接端，所述连接端位于两相邻的边微带电路之间。
此外，优选地方案是，所述滤波匹配网络的连接端位于所述中心微带电路上。
此外，优选地方案是，所述滤波匹配网络背离所述中心微带线的一端为输出端口。
此外，优选地方案是，所述滤波匹配网络由五段特征阻抗交替变化的微带线构成，依次为输出传输线、第一开路线、中间传输线、第二传输线以及端口传输线；
所述滤波匹配网络的连接端位于输出传输线上。
此外，优选地方案是，所述环形结区以及滤波匹配电路通过磁控溅射形成在所述铁氧体基片上。
此外，优选地方案是，所述铁氧体基片的厚度为1.0mm，介电常数为14，饱和磁化强度为1000Gs。
此外，优选地方案是，所述绝缘片的材料为氧化铝陶瓷，介电常数为8.6。
此外，优选地方案是，所述瓷封合金焊片的材料为可伐合金；
其中，所述可伐合金表面镀金或者镀银处理。
本申请的有益效果如下：
针对现有技术中存在的技术问题，本申请实施例提供一种微带环行器，除微带环行器具有的自身的隔离、环行、匹配功能外还具有滤波器的功能，具有同时具备滤波功能以及环行器匹配功能的滤波匹配网络，使得环行器中不必额外增加滤波器便具有滤波功能，从而达到产品小型化的目的。本发明所提供的环行器具有杂波抑制功能的设计，不仅同时具有环行、保护、滤波等多种功能，还可大幅减小系统尺寸，提高系统集成度，改善复杂电磁环境抗干扰性能，解决了其他微带滤波电路谐波抑制度低的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明所提供的微带环行器的结构示意图。
图2示出本发明所提供的环形结区和滤波匹配电路的电路结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解的是，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
还需要说明的是，在本申请的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为克服现有技术存在的缺陷，本发明的实施例提供一种微带环行器，结合图1所示，所示微带环行器包括依次叠加固定连接的瓷封合金焊片1、铁氧体基片2、绝缘片3和永磁体4，所述铁氧体基片2远离瓷封合金焊片1的一面上形成有环形结区5，所述环形结区5的外侧配置有滤波匹配电路。所述环形结区5包括有一个中心微带电路51以及三个均匀分布于中心微带电路51边缘的边微带电路52。所述滤波匹配电路包括有三组滤波匹配网络6，所述滤波匹配网络6由多段特征阻抗交替变化的微带线组成，具体地，本实施例中所提供的滤波匹配网络6由五段特征阻抗交替变化的微带线构成。所述微带线的电长度由工作频率决定。
在一个具体地实施例中，所述中心微带电路51的形状为圆形或者多边形，所述边微带电路52的形状为矩形。
在一个具体地实施例中，所述滤波匹配网络6围绕所述环形结区5均匀布置，两相邻的滤波匹配网络6与环形结区5的连接点之间的角度为120°。所述滤波匹配网络6包括有与环形结区5连接的连接端60，所述连接端60位于位于两相邻的边微带电路52之间。
在一个具体地实施例中，所述滤波匹配网络6的连接端60位于所述中心微带电路51上。
在一个具体地实施例中，所述滤波匹配网络6背离中心微带电路51的一端为输出端口61，所述输出端口61用于与外界互联。
在一个具体地实施例中，所述滤波匹配网络6由五段特征阻抗交替边框的微带线构成，依次为输出传输线A、第一开路线B、中间传输线C、第二传输线D以及端口传输线E。所述输出传输线A靠近中心微带电路51，所述输出传输线A为高阻抗微带线。在本实施例中，所述滤波匹配网络6的连接端60位于所述输出传输线A上，所述输出传输线A与中心微带电路51连接。
在一个具体地实施例中，所述环形结区5以及滤波匹配电路通过磁控溅射工艺形成在所述铁氧体基片2上。
在一个具体地实施例中，所述铁氧体基片2选用石榴石型铁氧体毛坯研磨抛光制成，所述铁氧体基片2的厚度为1.0mm，介电常数为14，饱和磁化强度为1000Gs。
在一个具体地实施例中，所述绝缘片3的材料为氧化铝陶瓷，介电常数为8.6。所述绝缘片3用于隔离永磁体4与中心微带电路51。
在一个具体地实施例中，所述永磁体4为钐钴永磁体，所述永磁体4用以提供均匀化磁场。
在一个具体地实施例中，所述瓷封合金焊片1的材料为可伐合金，所述可伐合金表面镀金或者镀银处理。
在一个具体地实施例中，所述瓷封合金焊片1和铁氧体基片2的下表面通过焊料焊接固定，二者形成异质集成基片，可有效减小环形器的尺寸，达到小型化需求。
在本实施例中所述永磁体4、绝缘片3、异质集成基片之间通过环氧胶粘接固定。
需要说明的是，本实施例所提供的环形器适用于表面贴装技术，并通过金丝、金带键合与外部微波电路连接。
在本实施例中，所述微带环行器工作于C频段，中心频率5.5GHz。
上述微带带环行器的性能指标如下：
工作频段C；谐波抑制≥30dB；插入损耗≤0.3dB；隔离度≥20dB；驻波系数≤1.3dB；温度范围-55℃～85℃；外形尺寸12mm*12mm*3.5mm。
从上述数据可知，本发明实施例所提供的微带环行器的谐波抑制达到30dB以上，同时可以确保环行器带内驻波、损耗、隔离等电气性能无损失。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种微带环行器，其特征在于，所述微带环行器包括依次叠加固定连接的瓷封合金焊片、铁氧体基片、绝缘片和永磁体；
所述铁氧体基片远离瓷封合金焊片的一面上形成有环形结区；
所述环形结区的外侧配置有滤波匹配电路；
所述环形结区包括一个中心微带电路以及三个均匀分布于中心微带电路边缘的边微带电路；
所述滤波匹配电路包括三组滤波匹配网络；
所述滤波匹配网络由五段特征阻抗交替变化的微带线构成。
2.根据权利要求1所述的微带环行器，其特征在于，所述中心微带电路的形状为圆形或者多边形。
3.根据权利要求1所述的微带环行器，其特征在于，所述滤波匹配网络围绕所述环形结区均匀布置；
所述滤波匹配网络包括与所述环形结区连接的连接端，所述连接端位于两相邻的边微带电路之间。
4.根据权利要求3所述的微带环行器，其特征在于，所述滤波匹配网络的连接端位于所述中心微带电路上。
5.根据权利要求3所述的微带环行器，其特征在于，所述滤波匹配网络背离所述中心微带线的一端为输出端口。
6.根据权利要求3所述的微带环行器，其特征在于，所述滤波匹配网络由五段特征阻抗交替变化的微带线构成，依次为输出传输线、第一开路线、中间传输线、第二传输线以及端口传输线；
所述滤波匹配网络的连接端位于输出传输线上。
7.根据权利要求1所述的微带环行器，其特征在于，所述环形结区以及滤波匹配电路通过磁控溅射形成在所述铁氧体基片上。
8.根据权利要求1所述的微带环行器，其特征在于，所述铁氧体基片的厚度为1.0mm，介电常数为14，饱和磁化强度为1000Gs。
9.根据权利要求1所述的微带环行器，其特征在于，所述绝缘片的材料为氧化铝陶瓷，介电常数为8.6。
10.根据权利要求1所述的微带环行器，其特征在于，所述瓷封合金焊片的材料为可伐合金；
其中，所述可伐合金表面镀金或者镀银处理。
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2021
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