CN211743364U - X波段小型化大功率微带环行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种X波段小型化大功率微带环行器，包括从下至上依次连接的底座、铁氧体基片、微带电路、永磁体，所述微带电路包括中心结、与中心结分别连接第一支路、第二支路和第三支路，所述中心结的边缘部位向外延伸有长条凸起，所述第一支路包括相互连接的第一微带线和第一连接线。本实用新型通过LC电路与中心结中心相连接具有延展工作带宽的作用，而中心结每条边上的七个长条突起采用了多支节匹配设计来实现宽带阻抗的匹配，提高电性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波通信技术领域，具体涉及一种X波段小型化大功率微带环行器。
背景技术
随着微波通讯的高速发展，微波电子设备的应用日趋广泛，整机性能也有很大的提高，对其中铁氧体环行器的体积、电性能及耐功率提出了更高的要求。
环行器能实现微波功率单向循环流通，反向则是隔离的，可作双工器使用而达到收发公用天线的目的，还可以在多工器和参量放大器、微波相移器等电路中使用。环行器可做成同轴线、波导、带线和微带等多种形式，而其中微带基片式环行器体积小、重量轻，更适合于表面贴装工艺。但目前行业领域内的基片环行器大多耐功率小，而应用中所需要的大功率环行器只能采用较大体积的同轴结构，与高度集成的微波电路发展趋势不符，并且电性能差。
实用新型内容
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种X波段小型化大功率微带环行器。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种X波段小型化大功率微带环行器，包括从下至上依次连接的底座、铁氧体基片、微带电路、永磁体，所述微带电路包括中心结、与中心结分别连接第一支路、第二支路和第三支路，所述中心结的边缘部位向外延伸有长条凸起，所述第一支路包括相互连接的第一微带线和第一连接线，所述第二支路包括相互连接的第二微带线和第二连接线，所述第三支路包括相互连接的第三微带线和第三连接线，所述第一微带线、第二微带线和第三微带线以互成120°方式分别与中心结连接，所述第一微带线、第二微带线和第三微带线上均连接一个LC电路，所述第一连接线和第二连接线分别依次弯折90°和150°后向铁氧体基片边缘延伸，所述第三连接线直接向铁氧体基片边缘延伸。
优选的是，所述长条凸起位于相邻LC电路之间。
在上述任一方案中优选的是，相邻两个LC电路之间的所述长条凸起的个数为七个，且等间距分布。
在上述任一方案中优选的是，所述第一连接线和第二连接线沿中心结的中心对称分布。
在上述任一方案中优选的是，所述第三连接线的两侧壁向外延伸有横突，所述横突的延伸方向与第三连接线延伸方向垂直。
在上述任一方案中优选的是，所述底座的上端与铁氧体基片固定连接，所述铁氧体基片的上端电镀微带电路，所述永磁体胶合在中心结上。
在上述任一方案中优选的是，所述永磁体的轴线与中心结的中心线共线。
在上述任一方案中优选的是，所述第一连接线和第二连接线靠近铁氧体基片边缘部位的端部中心之间的距离为3.2mm。
在上述任一方案中优选的是，所述铁氧体基片采用饱和磁矩为1800Gs的石榴石铁氧体基片。
与现有技术相比，本实用新型提供的X波段小型化大功率微带环行器具有以下有益效果：
1、LC电路与中心结中心相连接具有延展工作带宽的作用，而中心结每条边上的七个长条突起采用了多支节匹配设计来实现宽带阻抗的匹配，提高电性能，二者的结合可以确保环形器在X波段(8-12GHz)满波段的电性能；而且第三支路相较于第一、第二支路要短一些，因此在第三支路的末端增加了横突，以此起到调节产品的阻抗，从而来满足三个端口电性能的一致性；第一连接线和第二连接线分别依次弯折90°和150°，保证了环行器的电性能，环行器整体结构简单、体积小、一致性好、电性能佳、耐功率大、可批量化、使用方便，适用于表面贴装和微电路集成，极大满足了市场需求；
2、铁氧体基片采用饱和磁矩为1800Gs的石榴石铁氧体基片，其居里温度高，温度稳定性好，功率容量大。
附图说明
图1为本实用新型提供的X波段小型化大功率微带环行器的一优选实施例的整体结构示意图；
图2为图1所示实施例爆炸性的结构示意图；
图3为图2所示实施例中微带电路的结构放大图。
图中标注说明：1、底座；2、铁氧体基片；3、微带电路；301-中心结；302、第一支路；303、第二支路；304、第三支路；302-1、第一微带线；302-2、第一连接线；303-1、第二微带线；303-2、第二连接线；304-1、第三微带线；304-2、第三连接线；305、LC电路线；306、长条突起；307、横突；4、永磁体。
具体实施方式
为了更进一步了解本实用新型的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本实用新型。
如图1-3所示，按照本实用新型提供的一种X波段小型化大功率微带环行器的一实施例，包括从下至上依次连接的底座1、铁氧体基片2、微带电路3、永磁体4，所述底座1由磁性金属材料加工制成，优选为铁或铁的合金，所述微带电路3包括中心结、与中心结分别连接第一支路302、第二支路303和第三支路304，所述中心结的边缘部位向外延伸有长条凸起，所述第一支路302包括相互连接的第一微带线302-1和第一连接线302-2，所述第二支路303包括相互连接的第二微带线303-1和第二连接线303-2，所述第三支路304包括相互连接的第三微带线304-1和第三连接线304-2，所述第一微带线302-1、第二微带线303-1和第三微带线304-1以互成120°方式分别与中心结连接，所述第一微带线302-1、第二微带线303-1和第三微带线304-1上均连接一个LC电路，LC电路通过对应的第一微带线302-1、第二微带线303-1和第三微带线304-1分别与中心结连接，所述第一连接线302-2和第二连接线303-2分别依次弯折90°和150°后向铁氧体基片2边缘延伸，所述第三连接线304-2直接向铁氧体基片2边缘延伸。由此采用多支节加抗匹配设计的方式实现宽带阻抗匹配。
其中，所述永磁体4数量为一个，永磁体4为钐钴永磁体4构件，保证永磁体4纵向磁化铁氧体基片2，铁氧体基片2边缘磁化均匀，接地良好。
微带电路3设有中心结，第一支路302、第二支路303和第三支路304，其中与中心结中心相连接的LC电路具有延展工作带宽的作用，而中心结每条边上的七个长条形突起采用了多支节匹配设计来实现宽带阻抗的匹配，提高电性能，二者的结合可以确保环形器在X波段(8-12GHz)满波段的电性能；而且第三支路304相较于第一、第二支路303要短一些，因此在第三支路304的末端增加了横突307，以此起到调节产品的阻抗，从而来满足三个端口电性能的一致性。
所述中心结的边缘部位向外延伸有长条凸起，所述长条凸起位于相邻LC电路之间。
相邻两个LC电路之间的所述长条凸起的个数为七个，且等间距分布。
所述第一连接线302-2和第二连接线303-2沿中心结的中心对称分布。
所述第三连接线304-2的两侧壁向外延伸有横突307，所述横突307的延伸方向与第三连接线304-2延伸方向垂直。
所述底座1的上端通过无铅焊膏与铁氧体基片2固定连接，所述铁氧体基片2的上端通过光刻技术电镀微带电路3，所述永磁体4采用胶合工艺固定在中心结上。
所述永磁体4的轴线与中心结的中心线共线。
所述第一连接线302-2和第二连接线303-2靠近铁氧体基片2边缘部位的端部中心之间的距离为3.2mm，第一连接线302-2和第二连接线303-2分别依次弯折90°和150°，保证了环行器的电性能。
在本实施例中，铁氧体基片采用饱和磁矩为1800Gs的石榴石铁氧体基片，其居里温度高，温度稳定性好，功率容量大，基片上表面采取抛光处理，利用化学方法去除表面油污以及杂质粒子，物理方法对其表面进行活化、去除吸附，保证电路膜层的附着力；永磁体采用钐钴永磁体，保证永磁体纵向磁化铁氧体基片，铁氧体基片边缘磁化均匀，接地良好，并且由于底座与铁氧体基片的热膨胀系数相当，能够在焊接时保护铁氧体基片，降低了由于焊接而导致铁氧体基片开裂的风险，提高了产品的可靠性，此环行器适用于表面贴装技术，并通过金丝键合技术与微波电路相连接，应用领域广泛；其整体结构简单、体积小、一致性好、电性能佳、耐功率大、可批量化、使用方便，适用于表面贴装和微电路集成，极大满足了市场需求。
上述实施例中微带环行器的主要技术指标如下表：
| 频率范围 | 8-12GHz |
| 正向损耗 | ≤0.5dB(+20～+30℃),0.6dB(-55～+85℃) |
| 反向隔离 | ≥18dB(-55～+85℃) |
| 驻波系数 | ≤1.30(-55～+85℃) |
| 温度范围 | -55℃～+85℃ |
| 接头形式 | w-w-w |
| 外形尺寸 | 6×6×3.0(max)mm |
| 通过功率 | 50w |
本领域技术人员不难理解，本实用新型包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种X波段小型化大功率微带环行器，包括从下至上依次连接的底座、铁氧体基片、微带电路、永磁体，其特征在于：所述微带电路包括中心结、与中心结分别连接第一支路、第二支路和第三支路，所述中心结的边缘部位向外延伸有长条凸起，所述第一支路包括相互连接的第一微带线和第一连接线，所述第二支路包括相互连接的第二微带线和第二连接线，所述第三支路包括相互连接的第三微带线和第三连接线，所述第一微带线、第二微带线和第三微带线以互成120°方式分别与中心结连接，所述第一微带线、第二微带线和第三微带线上均连接一个LC电路，所述第一连接线和第二连接线分别依次弯折90°和150°后向铁氧体基片边缘延伸，所述第三连接线直接向铁氧体基片边缘延伸。
2.根据权利要求1所述的X波段小型化大功率微带环行器，其特征在于：所述长条凸起位于相邻LC电路之间。
3.根据权利要求2所述的X波段小型化大功率微带环行器，其特征在于：相邻两个LC电路之间的所述长条凸起的个数为七个，且等间距分布。
4.根据权利要求1所述的X波段小型化大功率微带环行器，其特征在于：所述第一连接线和第二连接线沿中心结的中心对称分布。
5.根据权利要求1所述的X波段小型化大功率微带环行器，其特征在于：所述第三连接线的两侧壁向外延伸有横突，所述横突的延伸方向与第三连接线延伸方向垂直。
6.根据权利要求1所述的X波段小型化大功率微带环行器，其特征在于：所述底座的上端与铁氧体基片固定连接，所述铁氧体基片的上端电镀微带电路，所述永磁体胶合在中心结上。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的X波段小型化大功率微带环行器，其特征在于：所述永磁体的轴线与中心结的中心线共线。
8.根据权利要求1所述的X波段小型化大功率微带环行器，其特征在于：所述第一连接线和第二连接线靠近铁氧体基片边缘部位的端部中心之间的距离为3.2mm。
9.根据权利要求1所述的X波段小型化大功率微带环行器，其特征在于：所述铁氧体基片采用饱和磁矩为1800Gs的石榴石铁氧体基片。
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| CN202020665343.0U CN211743364U (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | X波段小型化大功率微带环行器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113381152A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-10 | 中国电子科技集团公司第九研究所 | S波段小型化微带环行器电路及由该电路组成的环行器 |
| CN115295995A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-11-04 | 西南应用磁学研究所(中国电子科技集团公司第九研究所) | 一种高互调环行器的宽带电路 |
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- 2020-04-27 CN CN202020665343.0U patent/CN211743364U/zh active Active
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