CN208093703U - 一种同轴双节环行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种同轴双节环行器，包括上腔体、下腔体和内导体，内导体的下端分布有第一旋磁铁氧体片和第二旋磁铁氧体片，内导体的上端分布有第三旋磁铁氧体片和第四旋磁铁氧体片，内导体、第一旋磁铁氧体片、第二旋磁铁氧体片、第三旋磁铁氧体片和第四旋磁铁氧体片均安装在下腔体正面的空腔中。本实用新型同轴双节环行器，两个三端口环行器串联成为一个四端口双节环行器，内导体位于腔正中构成50Ω带状传输线，环行器反向隔离度是单节三端口环行器的2倍，环行器结构为双Y形结构，改变三叶瓣的尺寸及三条臂的尺寸以适应设计频率，三条臂的中部各向两侧伸出“翅膀状”短截线实现阻抗匹配，避免零场损耗，器件损耗小。

Description

一种同轴双节环行器

技术领域

本实用新型涉及环行器技术领域，具体为一种同轴双节环行器。

背景技术

环行器的工作磁场区有两种，高场区和低场区工作，所谓高场区工作就是铁氧体的工作内场在该工作频率的共振场以上，高场工作环行器一般适宜于低频段，频率在4GHz以下的均可采用，高场设计环行器有低插损、小型化、不会产生高功率自旋波非线性损耗的优点。

近年来通讯用环行器迅速发展，高场区环行器的用量远远超过低场区的用量，双节环行器相当于两个单节环行器串联以获得更高的反向隔离度，但在串联中必须解决两组磁场相互干扰的问题以及阻抗匹配问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种同轴双节环行器，实现环行器高场区的设计，并解决磁场干扰及阻抗匹配的问题，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种同轴双节环行器，包括上腔体、下腔体和内导体，所述内导体的下端分布有第一旋磁铁氧体片和第二旋磁铁氧体片，所述内导体的上端分布有第三旋磁铁氧体片和第四旋磁铁氧体片，所述内导体、第一旋磁铁氧体片、第二旋磁铁氧体片、第三旋磁铁氧体片和第四旋磁铁氧体片均安装在下腔体正面的空腔中，所述第一旋磁铁氧体片和第二旋磁铁氧体片的下端分别设有第一永磁体片和第二永磁体片，所述第一永磁体片和第二永磁体片的下端分别设有第一匀磁铁片和第二匀磁铁片，所述第一匀磁铁片、第二匀磁铁片、第一永磁体片和第二永磁体片安装在下腔体反面的空腔中，所述第三旋磁铁氧体片和第四旋磁铁氧体片的上端分别设有第三永磁体片和第四永磁体片，所述第三永磁体片和第四永磁体片的上端分别设有第三匀磁铁片和第四匀磁铁片，所述第三匀磁铁片、第四匀磁铁片、第三永磁体片和第四永磁体片安装在上腔体的空腔中，所述上腔体和下腔体的外表面分别粘贴有第一封磁铁片、第二封磁铁片、第三封磁铁片和第四封磁铁片，所述上腔体的上表面设有上盖板，所述上盖板通过螺钉固定在上腔体上，所述下腔体的下表面设有下盖板，所述下盖板通过螺钉固定在下腔体上，所述内导体引线处的卡槽内放置有第一聚四氟乙烯介质块、第二聚四氟乙烯介质块、第三聚四氟乙烯介质块、第四聚四氟乙烯介质块、第五聚四氟乙烯介质块、第六聚四氟乙烯介质块、第七聚四氟乙烯介质块和第八聚四氟乙烯介质块，所述内导体引线分别穿过第一聚四氟乙烯介质块和第二聚四氟乙烯介质块中间、第三聚四氟乙烯介质块和第四聚四氟乙烯介质块中间、第五聚四氟乙烯介质块和第六聚四氟乙烯介质块中间与第七聚四氟乙烯介质块和第八聚四氟乙烯介质块中间对应连接第一射频同轴连接器、第二射频同轴连接器、第三射频同轴连接器和第四射频同轴连接器。

优选的，所述内导体由两段相同三叶形非互易结导体片连接加工而成。

优选的，所述上腔体和下腔体均为一种导电良好的铝材或合金加工制成的构件。

优选的，所述内导体采用黄铜材料加工制成且采用电镀银工艺。

优选的，所述第一射频同轴连接器、第二射频同轴连接器、第三射频同轴连接器和第四射频同轴连接器通过法兰盘使用螺钉固定在上腔体和下腔体外部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型同轴双节环行器，内导体由两段相同三叶形非互易结导体片连接加工而成，两个三端口环行器串联成为一个四端口双节环行器，内导体、下腔体、上腔体全是一体化加工，在连接处上腔体和下腔体构成空气介质腔，内导体位于腔正中构成50Ω带状传输线，环行器反向隔离度是单节三端口环行器的2倍，环行器的内导体采用厚度0.1mm至0.2mm的铜片加工，结构为双Y形结构，互成120°夹角的三条臂构成环行器的三个端口与连接处的三叶形非互易结三叶瓣互成60°夹角，改变三叶瓣的尺寸及三条臂的尺寸以适应设计频率，三条臂的中部各向两侧伸出“翅膀状”短截线实现阻抗匹配，上盖板、下盖板与封磁铁片采用铁磁性材料加工，将永磁体片、匀磁铁片紧压在腔内并且密封住环行器腔体外除射频连接器以外所有表面，减少漏磁，适用于电磁波100MHz-4GHz频段，铁氧体的工作内场在该工作频率的共振场以上，材料充分磁饱和，避免零场损耗，器件损耗小，同时采用射频同轴连接器，能够承受的功率高，易于安装。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸图；

图2为本实用新型的环行器外观结构示意图；

图3为本实用新型的环行器信号传输方向示意图；

图4为本实用新型的上腔体和下腔体反面视图；

图5为本实用新型的环行器装配示意图。

图中：1上腔体、2下腔体、3上盖板、4下盖板、5内导体、6第一匀磁铁片、7第二匀磁铁片、8第三匀磁铁片、9第四匀磁铁片、10第一永磁体片、11第二永磁体片、12第三永磁体片、13第四永磁体片、14第一封磁铁片、15第二封磁铁片、16第三封磁铁片、17第四封磁铁片、18第一旋磁铁氧体片、19第二旋磁铁氧体片、20第三旋磁铁氧体片、21第四旋磁铁氧体片、22第一聚四氟乙烯介质块、23第二聚四氟乙烯介质块、24第三聚四氟乙烯介质块、25第四聚四氟乙烯介质块、26第五聚四氟乙烯介质块、27第六聚四氟乙烯介质块、28第七聚四氟乙烯介质块、29第八聚四氟乙烯介质块、30第一射频同轴连接器、31第二射频同轴连接器、32第三射频同轴连接器、33第四射频同轴连接器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，一种同轴双节环行器，包括上腔体1、下腔体2和内导体5，上腔体1和下腔体2均为一种导电良好的铝材或合金加工制成的构件，内导体5采用黄铜材料加工制成且采用电镀银工艺，双节环行器为两单节环行器串联，内导体5、上腔体1、下腔体2一体化加工，在两节环行器的连接处形成特性阻抗为50Ω的空气介质带状传输线，内导体5的下端分布有第一旋磁铁氧体片18和第二旋磁铁氧体片19，内导体5的上端分布有第三旋磁铁氧体片20和第四旋磁铁氧体片21，内导体5由两段相同三叶形非互易结导体片连接加工而成，两个三端口环行器串联成为一个四端口双节环行器，内导体5、下腔体2、上腔体1全是一体化加工，在连接处上腔体1和下腔体2构成空气介质腔，内导体5位于腔正中构成50Ω带状传输线，环行器反向隔离度是单节三端口环行器的2倍，内导体5、第一旋磁铁氧体片18、第二旋磁铁氧体片19、第三旋磁铁氧体片20和第四旋磁铁氧体片21均安装在下腔体2正面的空腔中，第一旋磁铁氧体片18、第二旋磁铁氧体片19、第三旋磁铁氧体片20和第四旋磁铁氧体片21选用低4πMs高功率的石榴石材料，铁氧体的工作内场在谐振场以上，第一旋磁铁氧体片18和第二旋磁铁氧体片19的下端分别设有第一永磁体片10和第二永磁体片11，第一永磁体片10和第二永磁体片11的下端分别设有第一匀磁铁片6和第二匀磁铁片7，两层铁氧体片两侧各放置一片永磁体片，两片永磁体外侧各放置一片匀磁铁片，保证两片永磁体中间的铁氧体片及内导体5处于稳定均匀的磁场中，第一匀磁铁片6、第二匀磁铁片7、第一永磁体片10和第二永磁体片11安装在下腔体2反面的空腔中，第三旋磁铁氧体片20和第四旋磁铁氧体片21的上端分别设有第三永磁体片12和第四永磁体片13，第三永磁体片12和第四永磁体片13的上端分别设有第三匀磁铁片8和第四匀磁铁片9，第三匀磁铁片8、第四匀磁铁片9、第三永磁体片12和第四永磁体片13安装在上腔体1的空腔中，永磁体片和匀磁铁片分别放置在下腔体2反面的空腔和上腔体1的空腔中，为铁氧体提供偏振磁场，环行器的内导体5夹在两片旋磁铁氧体片中间，由永磁体为旋磁铁氧体提供偏振磁场，当电磁波信号通过内导体5时，在偏振磁场的作用下实现电磁波的单方向传输，环行器的内导体5采用厚度0.1mm至0.2mm的铜片加工，结构为双Y形结构，互成120°夹角的三条臂构成环行器的三个端口与连接处的三叶形非互易结三叶瓣互成60°夹角，改变三叶瓣的尺寸及三条臂的尺寸以适应设计频率，三条臂的中部各向两侧伸出“翅膀状”短截线实现阻抗匹配，上腔体1和下腔体2的外表面分别粘贴有第一封磁铁片14、第二封磁铁片15、第三封磁铁片16和第四封磁铁片17，上腔体1的上表面设有上盖板3，上盖板3通过螺钉固定在上腔体1上，下腔体2的下表面设有下盖板4，下盖板4通过螺钉固定在下腔体2上，下腔体2与上腔体1使用螺钉相互固定，并将内导体5与第一旋磁铁氧体片18、第二旋磁铁氧体片19、第三旋磁铁氧体片20和第四旋磁铁氧体片21紧紧压制在腔内，上盖板3和下盖板4使用螺钉固定在腔体上下两面，上盖板3、下盖板4和封磁铁片覆盖腔体表面除去射频同轴连接器的所有位置，减小漏磁，上盖板3、下盖板4与封磁铁片采用铁磁性材料加工，将永磁体片、匀磁铁片紧压在腔内并且密封住环行器腔体外除射频连接器以外所有表面，减少漏磁，内导体5引线处的卡槽内放置有第一聚四氟乙烯介质块22、第二聚四氟乙烯介质块23、第三聚四氟乙烯介质块24、第四聚四氟乙烯介质块25、第五聚四氟乙烯介质块26、第六聚四氟乙烯介质块27、第七聚四氟乙烯介质块28和第八聚四氟乙烯介质块29，内导体5引线分别穿过第一聚四氟乙烯介质块22和第二聚四氟乙烯介质块23中间、第三聚四氟乙烯介质块24和第四聚四氟乙烯介质块25中间、第五聚四氟乙烯介质块26和第六聚四氟乙烯介质块27中间与第七聚四氟乙烯介质块28和第八聚四氟乙烯介质块29中间对应连接第一射频同轴连接器30、第二射频同轴连接器31、第三射频同轴连接器32和第四射频同轴连接器33，聚四氟乙烯介质块分别放置在内导体5引线处卡槽内，内导体5引线穿过两片聚四氟乙烯介质块中间，被上腔体1与下腔体2压紧，内导体5引线伸出腔体外，第一射频同轴连接器30、第二射频同轴连接器31、第三射频同轴连接器32和第四射频同轴连接器33中心导体开槽，内导体5引线插入中心导体槽中，实现电性能连接，第一射频同轴连接器30、第二射频同轴连接器31、第三射频同轴连接器32和第四射频同轴连接器33通过法兰盘使用螺钉固定在上腔体1和下腔体2外部，环行器的端口引线夹在两片聚四氟乙烯块中间，放置进下腔体2的卡槽中，与上腔体1紧配合，防止端口引线移动，内导体5引线伸出腔体的部分插入到射频同轴连接器的中心导体卡槽中，连接器通过法兰盘固定在腔体外部。

内导体5夹在4片旋磁铁氧体片之间，内导体5端口引线处上下各放置两片聚四氟乙烯介质块，依次放进下腔体2正面腔内，用螺钉将上腔体1固定在下腔体2上方并压紧腔内的铁氧体片、内导体5、聚四氟乙烯介质块，4片永磁体片、匀磁铁片分别放进下腔体2背面腔及上腔体1中，射频同轴连接器中心导体与内导体5引线连接，外导体通过法兰盘固定在腔体外部，封磁片与上盖板3、下盖板4固定在腔体外表面。

综上所述：本实用新型同轴双节环行器，内导体5由两段相同三叶形非互易结导体片连接加工而成，两个三端口环行器串联成为一个四端口双节环行器，内导体5、下腔体2、上腔体1全是一体化加工，在连接处上腔体1和下腔体2构成空气介质腔，内导体5位于腔正中构成50Ω带状传输线，环行器反向隔离度是单节三端口环行器的2倍，环行器的内导体5采用厚度0.1mm至0.2mm的铜片加工，结构为双Y形结构，互成120°夹角的三条臂构成环行器的三个端口与连接处的三叶形非互易结三叶瓣互成60°夹角，改变三叶瓣的尺寸及三条臂的尺寸以适应设计频率，三条臂的中部各向两侧伸出“翅膀状”短截线实现阻抗匹配，上盖板3、下盖板4与封磁铁片采用铁磁性材料加工，将永磁体片、匀磁铁片紧压在腔内并且密封住环行器腔体外除射频连接器以外所有表面，减少漏磁，适用于电磁波100MHz-4GHz频段，铁氧体的工作内场在该工作频率的共振场以上，材料充分磁饱和，避免零场损耗，器件损耗小，同时采用射频同轴连接器，能够承受的功率高，易于安装。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种同轴双节环行器，包括上腔体(1)、下腔体(2)和内导体(5)，其特征在于：所述内导体(5)的下端分布有第一旋磁铁氧体片(18)和第二旋磁铁氧体片(19)，所述内导体(5)的上端分布有第三旋磁铁氧体片(20)和第四旋磁铁氧体片(21)，所述内导体(5)、第一旋磁铁氧体片(18)、第二旋磁铁氧体片(19)、第三旋磁铁氧体片(20)和第四旋磁铁氧体片(21)均安装在下腔体(2)正面的空腔中，所述第一旋磁铁氧体片(18)和第二旋磁铁氧体片(19)的下端分别设有第一永磁体片(10)和第二永磁体片(11)，所述第一永磁体片(10)和第二永磁体片(11)的下端分别设有第一匀磁铁片(6)和第二匀磁铁片(7)，所述第一匀磁铁片(6)、第二匀磁铁片(7)、第一永磁体片(10)和第二永磁体片(11)安装在下腔体(2)反面的空腔中，所述第三旋磁铁氧体片(20)和第四旋磁铁氧体片(21)的上端分别设有第三永磁体片(12)和第四永磁体片(13)，所述第三永磁体片(12)和第四永磁体片(13)的上端分别设有第三匀磁铁片(8)和第四匀磁铁片(9)，所述第三匀磁铁片(8)、第四匀磁铁片(9)、第三永磁体片(12)和第四永磁体片(13)安装在上腔体(1)的空腔中，所述上腔体(1)和下腔体(2)的外表面分别粘贴有第一封磁铁片(14)、第二封磁铁片(15)、第三封磁铁片(16)和第四封磁铁片(17)，所述上腔体(1)的上表面设有上盖板(3)，所述上盖板(3)通过螺钉固定在上腔体(1)上，所述下腔体(2)的下表面设有下盖板(4)，所述下盖板(4)通过螺钉固定在下腔体(2)上，所述内导体(5)引线处的卡槽内放置有第一聚四氟乙烯介质块(22)、第二聚四氟乙烯介质块(23)、第三聚四氟乙烯介质块(24)、第四聚四氟乙烯介质块(25)、第五聚四氟乙烯介质块(26)、第六聚四氟乙烯介质块(27)、第七聚四氟乙烯介质块(28)和第八聚四氟乙烯介质块(29)，所述内导体(5)引线分别穿过第一聚四氟乙烯介质块(22)和第二聚四氟乙烯介质块(23)中间、第三聚四氟乙烯介质块(24)和第四聚四氟乙烯介质块(25)中间、第五聚四氟乙烯介质块(26)和第六聚四氟乙烯介质块(27)中间与第七聚四氟乙烯介质块(28)和第八聚四氟乙烯介质块(29)中间对应连接第一射频同轴连接器(30)、第二射频同轴连接器(31)、第三射频同轴连接器(32)和第四射频同轴连接器(33)。

2.根据权利要求1所述的一种同轴双节环行器，其特征在于：所述内导体(5)由两段相同三叶形非互易结导体片连接加工而成。

3.根据权利要求1所述的一种同轴双节环行器，其特征在于：所述上腔体(1)和下腔体(2)均为一种导电良好的铝材或合金加工制成的构件。

4.根据权利要求1所述的一种同轴双节环行器，其特征在于：所述内导体(5)采用黄铜材料加工制成且采用电镀银工艺。

5.根据权利要求1所述的一种同轴双节环行器，其特征在于：所述第一射频同轴连接器(30)、第二射频同轴连接器(31)、第三射频同轴连接器(32)和第四射频同轴连接器(33)通过法兰盘使用螺钉固定在上腔体(1)和下腔体(2)外部。