CN204067537U - 集成屏蔽盖波导隔离器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及集成屏蔽盖波导隔离器，一体化腔体结构设有上下相贯通的用于装配永磁体的圆柱形腔，圆柱形腔中装配有永磁体，一体化腔体结构的正面设有用于装配微波吸收负载的形腔，形腔中装配微波吸收负载，一体化腔体结构的正面设有两台阶式Y形金属阻抗变换器。微波吸收负载用于吸收异常的反射信号用来保护内部电路，Y形金属阻抗变换器有2个台阶用于频段的扩宽，金属隔片调节铁氧体和永磁体之间的绝对距离来调整永磁体作用在铁氧体上的磁场，调整铁氧体上的工作磁场实现最佳性能；具有低插损、高隔离、低驻波、易加工等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工作在微波宽频段、易装配、小型化的一体化结构的集成屏蔽盖波导隔离器，应用于微波通信基站之间信号传输设备中。
背景技术
波导环行器作为一类重要的非互易铁氧体器件，在微波通信系统中获得了广泛的应用。波导环行器的尺寸受到波长的影响，当频率偏高时，尺寸可以做得较小，一般情况下波导隔离器的厚度在1.5个波长，经过特殊设计的超薄隔离器也在1个波长厚度左右。
屏蔽盖板作为射频，是微波模块中很重要的部件，其安装在模块单板上方，提供了让信号安全稳定，不受干扰的工作环境，使一个相对密封的环境，结合特殊的吸波材料，完成屏蔽和吸收功能。
一般的微波射频模块，在单板上安装屏蔽盖，然后再安装波导隔离器，波导隔离器再次起到对正常发射和接收信号提供通道，对异常的传输信号起到隔离保护的作用。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种集成屏蔽盖波导隔离器。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
集成屏蔽盖波导隔离器，特点是：包括一体化腔体结构和永磁体，所述一体化腔体结构设有上下相贯通的用于装配永磁体的圆柱形腔，圆柱形腔中装配有永磁体，一体化腔体结构的正面设有用于装配微波吸收负载的形腔，形腔中装配微波吸收负载，所述一体化腔体结构的正面设有两台阶式Y形金属阻抗变换器。
进一步地，上述的集成屏蔽盖波导隔离器，其中，所述两台阶式Y形金属阻抗变换器上安装有调协金属柱。
更进一步地，上述的集成屏蔽盖波导隔离器，其中，所述一体化腔体结构的背面设有一个圆形槽，圆形槽内安装有磁铁。
更进一步地，上述的集成屏蔽盖波导隔离器，其中，所述圆柱形腔中安装有铁氧体，铁氧体与永磁体之间设有金属隔片，金属隔片的数量为1～3片。
再进一步地，上述的集成屏蔽盖波导隔离器，其中，所述永磁体通过胶水粘结方式固定于圆柱形腔中。
本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在：
该波导隔离器具有低插损、高隔离、低驻波、易加工等特点，微波吸收负载用于吸收异常的反射信号用来保护内部电路，Y形金属阻抗变换器有2个台阶用于频段的扩宽，金属隔片调节铁氧体和永磁体之间的绝对距离来调整永磁体作用在铁氧体上的磁场，调整铁氧体上的工作磁场实现最佳性能；当信号从隔离器的输入端口进入时信号经过铁氧体组件传输到输出端，反向输入时信号由输出端传输到铁氧体组件后传到微波吸收材料。一体化结构方便加工，大大缩小了体积。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
图1：一体化腔体结构的正面构造示意图；
图2：一体化腔体结构的背面构造示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，集成屏蔽盖波导隔离器，包括一体化腔体结构1和永磁体，一体化腔体结构1的上下面设有上下相贯通的用于装配永磁体的圆柱形腔，圆柱形腔中装配永磁体5，一体化腔体结构正面设有用于装配微波吸收负载的形腔，形腔中装配微波吸收负载3，微波吸收负载3用于吸收异常的反射信号用来保护内部电路。一体化腔体结构的正面中心设有两台阶式Y形金属阻抗变换器7，Y形金属阻抗变换器7有2个台阶用于频段的扩宽。
一体化腔体结构的背面设有一个圆形槽，圆形槽内安装有磁铁，以提供铁氧体的工作磁场。
圆柱形腔中还安装有铁氧体2，铁氧体2与永磁体5之间设有金属隔片6，金属隔片6的数量一般为1～3片，其作用是调节铁氧体2和永磁体5之间的绝对距离来调整永磁体5作用在铁氧体2上的磁场，金属隔片6调整铁氧体上的工作磁场来实现最佳性能。铁氧体2和永磁体6通过胶水粘结方式固定于圆柱形腔中，粘结剂为环氧树脂胶水，粘结剂在120摄氏度烘烤半小时后就会硬化，粘结强度非常高。以防止器件在高低温、振动冲击下产生性能变化。
调协金属柱4安装在两台阶式Y形金属阻抗变换器上，通过调整位置可以对整个波导隔离器的传输起到阻抗匹配的作用，从而使在传输中损耗的信号达到最小。
集成了信号屏蔽作用和波导隔离器的(选择性传输)作用，将结构件与功能件实现了集成，大大缩小了产品模块的体积；在波导隔离器部分使用金属台阶作为信号传输媒介，从而实现信号在不同平面上的传输。一体化腔体是由压铸工艺制作，其波导隔离器部分(包括匹配台阶和金属阻抗变换器)是在压铸后精密加工后实现。波导隔离器部分属于半封闭状态，在所配合的模块上附有金属涂层，金属涂层提供另外一半的封闭状态以组合成为一个完整的回路。
信号从隔离器的输入端口，经过一个被金属台阶变换器传输到波导隔离器的输出金属台阶变换器，当微波信号从输出端反射时，信号结果经过铁氧体传输到微波吸收负载。
隔离器中心区域为一个金属Y形结，波导隔离器的在此台阶的作用下频段得到扩展，一般可以达到15～25％的相对带宽，隔离器的回波损耗、插入损耗达到很高的标准。一般波导隔离器带宽只有5％左右，普遍匹配单Y形、三角形或者圆形的匹配台阶，匹配台阶在设计上易于达到，但是不利于加工，尤其是这种无法采用对称结果设计的波导隔离器，四分之一波长的金属台阶阻抗变换器在波导隔离器上运用时又可能造成尺寸太大。一般其他形式的阻抗变换器对于腔体的加工提出了很高的要求。而双Y金属阻抗匹配台阶，大大降低了加工难度，金属隔片、铁氧体的基本结构均为圆柱形，非常易于加工和装配。
上述隔离器与现有隔离器的明显区别之一就是将波导隔离器放置于屏蔽盖的一个腔体结构内，其组件包含铁氧体2、微波吸收负载3、金属隔片6、永磁体5和两台阶式Y形金属阻抗变换器7，具有低成本、易加工、低插入损耗、高温度稳定性等特点。两台阶式Y形金属阻抗变换器用来扩展频段。
永磁体5通过胶水粘和的方式通过工装嵌入一体化腔体结构，并使用了金属隔片6来对磁性能和机械加工误差进行弥补，从而达到性能的最佳化，永磁体是用来激发铁氧体旋磁效应以达到单向性的一种磁激励。
吸波负载的尺寸经过设计，从而在相对很小的空间内实现了阻抗匹配，达到对反向传输信号吸收的最大化。亦达到隔离度的最佳。微波吸收负载一般采用高性能的微波吸收材料根据不同的频率加工成不同的形状，根据小反射理论，一般情况下劈尖形状的负载具有更好的吸收特性。微波吸收负载为非对称单台阶结构。
一体化结构与目前分体式结构相比，没有采用螺钉进行紧固，从而简化了生产工艺，方便加工，大大地缩小了体积。
需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (6)
1.集成屏蔽盖波导隔离器，其特征在于：包括一体化腔体结构和永磁体，所述一体化腔体结构设有上下相贯通的用于装配永磁体的圆柱形腔，圆柱形腔中装配有永磁体，一体化腔体结构的正面设有用于装配微波吸收负载的形腔，形腔中装配微波吸收负载，所述一体化腔体结构的正面设有两台阶式Y形金属阻抗变换器。
2.根据权利要求1所述的集成屏蔽盖波导隔离器，其特征在于：所述两台阶式Y形金属阻抗变换器上安装有调协金属柱。
3.根据权利要求1所述的集成屏蔽盖波导隔离器，其特征在于：所述一体化腔体结构的背面设有一个圆形槽，圆形槽内安装有磁铁。
4.根据权利要求1所述的集成屏蔽盖波导隔离器，其特征在于：所述圆柱形腔中安装有铁氧体，铁氧体与永磁体之间设有金属隔片。
5.根据权利要求4所述的集成屏蔽盖波导隔离器，其特征在于：所述金属隔片的数量为1～3片。
6.根据权利要求1所述的集成屏蔽盖波导隔离器，其特征在于：所述永磁体通过胶水粘结方式固定于圆柱形腔中。
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| CN104282973A (zh) * | 2014-10-13 | 2015-01-14 | 世达普(苏州)通信设备有限公司 | 集成屏蔽盖波导隔离器 |
| CN114722816A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-08 | 深圳市顺源科技有限公司 | 一种模拟信号隔离器智能装配方法及系统 |
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