TWI628841B - 用於射出成形移相器之系統及方法 - Google Patents
用於射出成形移相器之系統及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI628841B TWI628841B TW102136835A TW102136835A TWI628841B TW I628841 B TWI628841 B TW I628841B TW 102136835 A TW102136835 A TW 102136835A TW 102136835 A TW102136835 A TW 102136835A TW I628841 B TWI628841 B TW I628841B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- ferrite
- dielectric layer
- phase shifter
- solid dielectric
- ferrite iron
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/19—Phase-shifters using a ferromagnetic device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/19—Phase-shifters using a ferromagnetic device
- H01P1/195—Phase-shifters using a ferromagnetic device having a toroidal shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本發明提供用於一射出成形移相器之系統及方法。在至少一實施例中,一種用於製造一移相器之方法包括:製造具有第一末端及第二末端之一肥粒鐵元件,其中傳播穿過該肥粒鐵元件之電磁能在該第一末端與該第二末端之間傳播;將該肥粒鐵元件放置在一波導模具內;及將一液化介電質注入該模具中,其中該液化介電質硬化以形成緊靠該肥粒鐵元件之平面外表面之第一及第二固體介電層。該方法進一步包括曝露該肥粒鐵元件之平面內表面,其中該等平面內表面在該第一末端與該第二末端之間縱向延伸且正交於在該第一末端與該第二末端之間縱向延伸之平面外表面;遮蔽透過其發射電磁能至該移相器中且自該移相器傳輸電磁能之表面;及鍍覆該等經曝露表面。
Description
當接收及發射電磁能時,相位天線陣列使用多個移相元件。藉由不同振幅,不同移相元件偏移行進穿過移相元件之信號之相位以形成及操縱相位天線陣列之至少一天線束。在特定實施方案中,為提供充分增益,天線陣列可包含數千個移相元件以在一所要頻率範圍上方充分操縱束。經過許多移相元件之功率量可引起熱管理問題。為了熱管理系統,因為肥粒鐵移相器提供一較低插入損耗及較低設計複雜性,故可使用類似肥粒鐵移相器之被動元件。波導非互易肥粒鐵移相器亦提供比其他肥粒鐵移相器類型更低一複雜性及更低插入損耗。然而,安裝在經設計以配裝在一相位陣列內之外殼內之肥粒鐵移相器係根據緊密度容限製造,此使得肥粒鐵移相器製造昂貴。寬頻肥粒鐵移相器亦安裝在對於一相位天線陣列中元件之間距而言係太大之外殼內。
提供用於一射出成形移相器之系統及方法。在至少一實施例中,一種用於製造一移相器之方法包括:製造具有一第一末端及一第二末端之一肥粒鐵元件,其中傳播穿過該肥粒鐵元件之電磁能在該第一末端與該第二末端之間傳播;將該肥粒鐵元件放置在一波導模具內;及將一液化介電質注入該模具中,其中該液化介電質硬化以形成緊靠該肥粒鐵元件之平面外表面之一第一固體介電層及一第二固體介
電層,其中該第一固體介電層及該第二固體介電層具有與該第一末端對應之一第一介電末端及與該第二末端對應之一第二介電末端。該方法進一步包括曝露該肥粒鐵元件之平面內表面,其中該等平面內表面在該第一末端與該第二末端之間縱向延伸且與在該第一末端與該第二末端之間縱向延伸之該等平面外表面正交;遮蔽透過其發射電磁能至該移相器中且自該移相器傳輸電磁能之表面;及鍍覆經曝露表面。
100‧‧‧移相器片段
102‧‧‧肥粒鐵元件
104‧‧‧第一固體介電層
105‧‧‧第二固體介電層
106‧‧‧磁化繞組
108‧‧‧波導外殼
110‧‧‧第一末端
112‧‧‧第二末端
114‧‧‧H平面
116‧‧‧E平面
200‧‧‧移相器
202‧‧‧肥粒鐵元件
204‧‧‧第一固體介電層
205‧‧‧第二固體介電層
206‧‧‧磁化繞組
208‧‧‧波導外殼
214‧‧‧模具
220‧‧‧第一模態抑制器
222‧‧‧第二模態抑制器
224‧‧‧第一耦合區段
226‧‧‧第二耦合區段
228‧‧‧輻射元件
230‧‧‧輻射元件
232‧‧‧遮罩
234‧‧‧遮罩
600‧‧‧寬頻相位天線陣列
602‧‧‧移相器
700‧‧‧方法
應瞭解圖式僅繪示例示性實施例且不因此將其認為限制範疇,將透過附圖之使用利用額外特性及細節論述例示性實施例,其中:圖1係繪示在本發明中描述之一實施例中之一移相片段之一圖式;圖2至圖5係繪示在本發明中描述之一實施例中之一寬頻移相器之製造之一圖式;圖6係繪示在本發明中描述之一實施例中之一天線陣列內寬頻移相器之放置之一圖式;及圖7係繪示一種用於製造在本發明中描述之一實施例中移相器之方法之一流程圖。
根據慣例,各種已描述特徵不按比例描繪但經描繪以強調與例示性實施例相關之特定特徵。
在以下詳細描述中,參考形成本文之一部分之附圖,且其中藉由繪示展示圖解性實施例。然而,應瞭解可利用其它實施例及做出邏輯、機械及電之改變。此外,不應將在圖式及說明書中提出之方法理解為限制執行個別步驟之順序。因此,以下詳細描述不應在限制意義上採用。
本發明之實施例解決由使用肥粒鐵元件之移相器之大小及成本
導致之問題。如本文所揭示,使用導致製造更小且更便宜之一肥粒鐵元件之一射出成形程序可製造含有肥粒鐵元件之移相器。舉例而言,一肥粒鐵元件放置在一模具內,將一介電質注入模具中,且當介電質充分硬化時移除模具。肥粒鐵元件及介電質接著經塑形以曝露肥粒鐵元件之表面且肥粒鐵元件及介電質係在一金屬層中塗佈,該金屬層形成一波導外殼,該波導外殼係與肥粒鐵元件之經曝露表面接觸。
圖1係根據本發明之一實施例具有一經圍封肥粒鐵元件102之一移相器片段100之一圖式。移相器片段100包含射頻(RF)或波導外殼108,射頻(RF)或波導外殼108圍封在一第一固體介電層104與第二固體介電層105之間分層之肥粒鐵元件102。在特定實施方案中,移相器片段100係一RF組件,用於偏移在一特定頻率範圍內之一信號之相位。如本文使用,肥粒鐵元件102亦係由一非互易材料之肥粒鐵組成,若電流放置位置與電場量測位置改變,則振盪電流與所得電場之間之關係亦改變。進一步而言,波導外殼108內電磁能在肥粒鐵元件102內傳播。舉例而言,波導外殼108內之肥粒鐵元件102允許6.5GHz至18GHz範圍內之信號在肥粒鐵元件102內傳播。為控制肥粒鐵元件102之頻率回應,相應地選擇肥粒鐵元件102之橫截面大小。亦可基於肥粒鐵元件102之磁化強度特徵選擇用以製造肥粒鐵元件102之肥粒鐵材料以達成一所要頻率回應。
當電磁能傳播穿過波導外殼108時,電磁能縱向傳播穿過肥粒鐵元件102之一第一末端110與一第二末端112之間之肥粒鐵元件102。在傳播期間,與一H平面114對準之磁場及與一E平面116對準之電場在位於波導外殼108內之肥粒鐵元件102內傳播。H平面114與E平面116係互相正交。進一步而言,H平面114與在波導外殼108內之傳播之縱方向對準。如下描述,移相器片段100內之組件之表面係稱為平面內表面或平面外表面。一平面內表面係與H平面114平行之一組件之一
表面。一平面外表面係與H平面114垂直但與傳播方向對準之一組件之一表面。
如先前陳述,肥粒鐵元件102係在一第一固體介電層104與一第二固體介電層105之間分層。第一固體介電層104與第二固體介電層105係以禁止在第一固體介電層104與第二固體介電層105之間形成氣隙之方式抵靠肥粒鐵元件102之表面形成。在特定實施方案中,肥粒鐵元件102具有一矩形(例如正方形)橫截面且由在肥粒鐵元件102之第一末端110與第二末端112之間縱向延伸之四個表面組成。該四個表面包含彼此對置之兩個平面內表面及彼此對置且與平面內表面正交之兩個平面外表面。肥粒鐵元件102之平面內表面係緊靠波導外殼108之內表面之兩個表面,且平面外表面係緊靠第一固體介電層104及第二固體介電層105之兩個表面。因此,第一固體介電層104及第二固體介電層105緊靠肥粒鐵102之平面外表面,其中肥粒鐵元件102之平面內表面與波導外殼108之一內表面接觸。第一固體介電層104及第二固體介電層105係允許更大寬頻之信號在肥粒鐵元件102內傳播之固體介電層。進一步而言,因為肥粒鐵元件102之平面外表面係由具有比空氣更大之一介電常數之材料定界,故移相器片段100之橫截面大小可更小。舉例而言,在特定實施方案中,第一固體介電層104與第二固體介電層105係由具有與空氣之介電常數相對之一介電常數4之一固體材料組成。
如本文描述,與肥粒鐵元件102之平面外表面不接觸之第一固體介電層104及第二固體介電層105之表面係與波導外殼108之內表面接觸。圍繞第一固體介電層104、第二固體介電層105及肥粒鐵元件102而形成波導外殼,使得波導外殼之內表面與第一固體介電層104、第二固體介電層105及肥粒鐵元件102之間無氣隙。圍繞第一固體介電層104、第二固體介電層105及肥粒鐵元件102形成波導外殼108而無氣
隙,以阻止波導外殼108內具有非所要模態之信號之傳播及/或形成。進一步而言,波導外殼108係囊封肥粒鐵元件102、第一固體介電層104及第二固體介電層105之組合之一連續金屬層。
在至少一實施例中,肥粒鐵元件102包含自移相器片段100之一第一末端110延伸至移相器片段之一第二末端112之一磁化繞組106。藉由調整發送穿過磁化繞組之一電流,磁化繞組106可用以改變傳播穿過肥粒鐵元件102之一信號之相位以調整肥粒鐵元件102之磁化強度。當一電脈衝或電信號經傳導穿過磁化繞組106時,通過磁化繞組106之電流在波導外殼108內產生電場及磁場。傳導穿過磁化繞組106之電信號之強度判定肥粒鐵元件102之磁場。在特定實施方案中,當僅短時間之一電脈衝或電信號被傳導穿過磁化繞組時,肥粒鐵元件102被鎖止至一特定磁化強度值。舉例而言,穿過磁化繞組106之一電脈衝可產生使肥粒鐵元件102之磁化強度飽和之一磁化強度值。當電脈衝減弱時,肥粒鐵元件102在一剩餘磁化強度值處保持磁化。藉由應用較低值之一電脈衝達成比全部剩磁更低之磁化強度值,藉由調整電脈衝之值可自零剩磁至全剩磁控制剩磁。或者,一連續電信號傳遞通過肥粒鐵元件102,此處藉由該電信號產生之磁場判定肥粒鐵元件102之磁化強度值。在一進一步可代替實施方案中,當無磁化繞組時,藉由一外部磁場磁化肥粒鐵元件102。
在特定實施例中,當藉由傳導穿過磁化繞組106之一電流或脈衝或一外部磁場磁化肥粒鐵元件102時,肥粒鐵元件102將偏移傳播穿過肥粒鐵元件102之電磁波之相位。舉例而言,當電磁信號傳播穿過肥粒鐵元件102之第一末端110與第二末端112之間之一經磁化肥粒鐵元件102時,該肥粒鐵元件102偏移電磁信號之相位。肥粒鐵元件102被磁化之量連同肥粒鐵元件102之長度一起判定在肥粒鐵元件102內傳播之電磁信號之相位偏移量。
如上述描述,移相器片段100經形成使得肥粒鐵元件102、第一固體介電層104、第二固體介電層105與波導外殼108之間無氣隙。為形成無氣隙之移相器片段100之組件同時限制移相器片段100之成本,使用一射出成形程序而形成移相器片段100。
圖2至圖5繪示用於構造包含如上述關於移相器片段100描述之一移相器片段之一移相器200之製造程序中之不同步驟。圖2繪示在移相器200內肥粒鐵元件202(在特定實施例中用作圖1中肥粒鐵元件102)之構造。如展示,一磁化繞組206延伸穿過肥粒鐵元件202之中間,此處磁化繞組206用作至少一實施方案中之磁化繞組106。磁化繞組206進入肥粒鐵元件202且縱向延伸穿過肥粒鐵元件202之長度。進一步而言,在肥粒鐵元件202內配置磁化繞組206,使得磁化繞組206之長度係與H平面114平行。藉由將磁化繞組206配置成與H平面114平行,磁化繞組206與傳播穿過肥粒鐵元件202之電磁能不相互作用。在特定實施例中,肥粒鐵元件202係具有一磁心之一矩形,此處磁化繞組206延伸穿過肥粒鐵元件202內之磁心。
在一進一步實施方案中,一第一模態抑制器220及一第二模態抑制器222可放置在肥粒鐵元件202之對置末端處。第一模態抑制器220及第二模態抑制器222係阻止肥粒鐵元件202內之更高階模態之發展之介電區段。舉例而言,第一模態抑制器220及第二模態抑制器222包含吸收在肥粒鐵元件202內更高階模態處傳播之RF能量之介電薄膜之部分。在一可代替實施方案中,肥粒鐵元件202之形狀可經改變以阻止更高階模態之傳播使得第一模態抑制器220及第二模態抑制器222係非必須。
圖3繪示在移相器200之製造中之一進一步步驟,此處肥粒鐵元件202、第一模態抑制器220及第二模態抑制器222及磁化繞組206之部分係放置在一模具214中。在至少一實施方案中,磁化繞組206從模具
之側延伸,使得磁化繞組206可連接至在移相器200操作期間用於磁化肥粒鐵元件202之一電流源。在特定實施方案中,模具214亦包含用於形成至類似一雙脊波導之另一波導之一耦合區段之截面。或者,模具214形成連接至其他類型波導之一耦合區段。當肥粒鐵元件202及模態抑制器220及222適當放置在模具214內時,將一液化介電材料注入模具214中。當介電材料固化或硬化時,移除模具214。在至少一實施例中,介電質形成後,耦合區段各別地添加至移相器200。
圖4繪示在移相器200之製造中之一步驟,此處備製移相器200用於金屬鍍覆。在將一介電質注入模具214中及移除模具後,介電質經切割以曝露肥粒鐵元件202之平面內表面及模態抑制器220及222。當移相器200經切割(例如使用一快速切削或類似物)且肥粒鐵元件202經曝露時,肥粒鐵元件202之平面外表面與一第一固體介電層204及一第二固體介電層205相接觸。在特定實施方案中,第一固體介電層204及第二固體介電層205用作圖1中之第一固體介電層104及第二固體介電層105。在特定實施方案中,在製造期間,在切割移相器前肥粒鐵元件202之平面內表面之間之距離大於所要距離。因為距離更大,故可移除多餘肥粒鐵材料以確保自肥粒鐵元件202之平面內表面移除所有介電材料。
在特定實施方案中,移相器200包含一第一耦合區段224及一第二耦合區段226,此處第一耦合區段224及第二耦合區段226允許移相器200連接至其他波導元件。舉例而言,第一耦合區段224及第二耦合區段226允許移相器200連接至雙脊波導、矩形波導、環形波導及類似物。耦合區段224及226進一步包含在金屬鍍覆期間藉由遮罩232及234遮蔽之耦合面。一耦合面係與遠離或朝向移相器之電磁能傳播之方向正交之一耦合區段之面。藉由遮罩232及234遮蔽耦合面以阻止金屬鍍覆干擾遠離或朝向移相器200之電磁波之傳播。因為在金屬鍍覆之前
曝露肥粒鐵元件202,故金屬鍍覆接合至肥粒鐵元件202,使得金屬鍍覆與肥粒鐵元件202之間無氣隙。金屬鍍覆與肥粒鐵元件202之間之氣隙之缺乏而禁止穿過移相器202之更高階模態之傳播且亦輔助獲得一致阻抗匹配,因此不需要抵消不一致氣隙影響之外部調諧元件。
當移相器200經金屬鍍覆時,移除遮罩232及234且如圖5中展示,移相器200可耦合至其他波導元件,諸如輻射元件228及230。當移相器200經金屬鍍覆時,金屬鍍層可用作移相器200之一波導外殼208(在特定實施例中,用作圖1中波導外殼108)。在至少一實施方案中,波導外殼208圍封在波導元件228與波導元件230之間傳播之傳播電磁能,其中波導元件228及230耦合至耦合區段224及226。當使用與上述描述程序相似之一射出成形程序製造移相器200時,可以一降低成本在分批程序中產生移相器200。
圖6係繪示在一寬頻相位天線陣列600中配置在一起之多個移相器602之一圖式。舉例而言,多個移相器602可在兩端採用輻射元件(228及230)且係空間饋天線陣列之部分。在至少一實施例中,多個移相器602之相位偏移經調整以操縱至少一天線束。因為藉由具有比空氣之介電常數大之一介電常數之材料圍住移相器602內之肥粒鐵元件,故移相器602可實質上充分緊密放置在一起以滿足天線元件在更高頻率範圍處間隔之要求。舉例而言,在一實施例中,圍住移相器之材料可具有約為4之一介電常數,且多個移相器602實質上較小使得其等可逐個放置以產生用於在6.5GHz至18GHz範圍內操縱天線束之一相位天線陣列600。可使用不同介電質及肥粒鐵元件以提供在其他所有頻率範圍中起作用之一移相器。
圖7係用於製造如上述描述之移相器之一例示性方法700之一流程圖。方法700在702處進行製造一肥粒鐵元件。關於圖2所描述,一磁化繞組可經延伸穿過一肥粒鐵元件之不同末端。進一步而言,模態
抑制器可耦合至肥粒鐵元件之對置末端以阻止在操作期間形成肥粒鐵元件中更高模態。
方法700在704處進行,將肥粒鐵元件放置在一波導模具內。如圖3中描述,模態抑制器連接至肥粒鐵元件且肥粒鐵元件及模態抑制器放置在波導模具內。方法700在706處進行,將一液化介電質注入波導模具中。舉例而言,液化介電質係注入波導模具中。當液化介電質硬化時,液化介電質形成緊靠肥粒鐵元件之平面外表面之一第一固體介電層及一第二固體介電層。
當介電質已注入波導模具中時,移除波導模具且方法700進行至708,此處曝露肥粒鐵元件之平面內表面。舉例而言,移相器之平面內表面經切割以移除在射出成形程序期間已形成在移相器平面內表面上之介電材料。當肥粒鐵元件之平面內表面經曝露時,方法700在710處進行,此處遮蔽透過其發射電磁能至移相器中且自移相器傳輸電磁能之表面。當遮蔽透過其發射電磁能至移相器中且自移相器傳輸電磁能之表面時,方法700在712處進行,此處鍍覆移相器之經曝露表面。如圖5中繪示,移相器之各末端可耦合至一耦合區段,其中耦合區段連接至用於傳遞電磁能至移相器且自移相器傳遞電磁能之波導元件。為將電磁能圍封在移相器內,可使用一金屬鍍層來鍍覆移相器以形成圍繞移相器之一波導外殼。可移除遮罩,且移相器可整合在一系統(諸如一相位天線陣列)中。藉由702至710繪示之移相器之製造產生大小精巧及價格有限之一移相器。
實例1包含一移相片段,該移相片段包括:一肥粒鐵元件,其經組態以在一第一末端與一第二末端之間縱向傳播電磁能,其中肥粒鐵元件具有兩個平面內表面及兩個平面外表面,其中平面內表面彼此對置且在第一末端與第二末端之間縱向延伸,平面外表面彼此對置且在
第一末端與第二末端之間縱向延伸,其中平面外表面與平面內表面正交;一第一固體介電層,其緊靠肥粒鐵元件之平面外表面之一者;一第二固體介電層,其緊靠肥粒鐵元件之平面外表面之一者,其中第一固體介電層及第二固體介電層緊靠不同平面外表面,其中第一固體介電層及第二固體介電層具有與第一末端對應之一第一介電末端及與第二末端對應之一第二介電末端;及一金屬層,其囊封肥粒鐵元件、第一固體介電層及第二固體介電層,其中金屬層與肥粒鐵元件之兩個平面內表面接觸。
實例2包含實例1之移相片段,其進一步包括在與平面內表面平行之第一末端與第二末端之間延伸之一磁化繞組,其中應用至磁化繞組之電流改變肥粒鐵元件之磁化強度。
實例3包含實例2之移相片段,其中磁化繞組自肥粒鐵元件之第一末端及第二末端之兩者進一步延伸穿過與平面內表面平行之金屬層。
實例4包含實例1至3之任一者之移相片段,其進一步包括:一第一模態抑制器,其耦合至肥粒鐵元件之第一末端;及一第二模態抑制器,其耦合至肥粒鐵元件之第二末端,其中第一模態抑制器及第二模態抑制器經組態以抑制在肥粒鐵元件中具有較高階模態之電磁能之傳播,其中第一模態抑制器及第二模態抑制器亦緊靠第一固體介電層及第二固體介電層且藉由金屬層囊封。
實例5包含實例1至4之任一者之移相片段,其進一步包括:一第一耦合區段及一第二耦合區段,其中第一耦合區段及第二耦合區段分别連接至第一介電末端及第二介電末端,其中第一耦合區段及第二耦合區段經組態以將移相片段耦合至至少一波導元件。
實例6包含實例5之移相片段,其中第一耦合區段及第二耦合區段係由與第一固體介電層及第二固體介電層相同之材料組成。
實例7包含實例5及6之任一者之移相片段,其中第一耦合區段及第二耦合區段將移相片段耦合至至少一雙脊波導。
實例8包含實例5至7之任一者之移相片段,其中金屬層圍封未耦合至移相片段或至少一波導元件之第一耦合區段及第二耦合區段之表面。
實例9包含實例5至8之任一者之移相片段,其中波導元件係一輻射元件。
實例10包含實例1至9之任一者之移相片段,其中移相片段係一相位天線陣列之部分。
實例11包含一種製造一移相器之方法,該方法包括:製造具有一第一末端及一第二末端之一肥粒鐵元件,其中傳播穿過肥粒鐵元件之電磁能在第一末端與第二末端之間傳播;將肥粒鐵元件放置在一波導模具中;將一液化介電質注入波導模具中,其中液化介電質硬化以形成緊靠肥粒鐵元件之平面外表面之一第一固體介電層及一第二固體介電層,其中第一固體介電層及第二固體介電層具有與第一末端對應之一第一介電末端及與第二末端對應之一第二介電末端;曝露肥粒鐵元件之平面內表面,其中平面內表面在第一末端與第二末端之間縱向延伸且與在第一末端與第二末端之間縱向延伸之平面外表面正交;遮蔽透過其發射電磁能至移相器中且自移相器傳輸電磁能之表面;及鍍覆移相器之經曝露表面。
實例12包含實例11之方法,其中波導模具包括一第一耦合區段模具及一第二耦合區段模具,其中經射出介電質形成:一第一耦合區段;及一第二耦合區段,其中第一耦合區段及第二耦合區段分别連接至第一介電末端及第二介電末端,其中第一耦合區段及第二耦合區段經組態以將移相片段耦合至至少一波導元件。
實例13包含實例12之方法,其中至少一波導元件係一雙脊波
導。
實例14包含實例11至13之任一者之方法,其中製造肥粒鐵元件進一步包括:將一第一模態抑制器耦合至第一末端;及將一第二模態抑制器耦合至第二末端。
實例15包含實例11至14之任一者之方法,其中曝露肥粒鐵元件之平面內表面包括:移除波導模具;及移除與肥粒鐵元件之平面內表面接觸之介電質。
實例16包含實例15之方法,其中藉由快速切削移相器之至少一平面內表面而移除介電質。
實例17包含實例11至16之任一者之方法,其中鍍覆肥粒鐵元件之經曝露表面包括:鍍覆移相器;及自經遮蔽表面移除遮罩。
實例18包含實例11至17之任一者之方法,其進一步包括將移相器耦合至至少一波導元件。
實例19包含一相位陣列天線系統,該系統包括:複數個波導元件,其等經組態以發射電磁輻射;複數個移相器,複數個移相器中之一移相器耦合至複數個波導元件中之一相關聯波導元件,其中移相器改變電磁輻射之相位以操縱以天線束,該移相器包括:一肥粒鐵元件,其經組態以在一第一末端與一第二末端之間傳播電磁能,其中肥粒鐵元件具有兩個平面內表面及兩個平面外表面,其中平面內表面彼此對置且在第一末端與第二末端之間縱向延伸,平面外表面彼此對置且在第一末端與第二末端之間縱向延伸,其中平面外表面與平面內表面正交;一第一固體介電層,其緊靠肥粒鐵元件之平面外表面之一者;一第二固體介電層,其緊靠肥粒鐵元件之平面外表面之一者,其中第一固體介電層及第二固體介電層緊靠肥粒鐵元件之對置表面;及一金屬層,其囊封肥粒鐵元件、第一固體介電層及第二固體介電層,其中金屬層與肥粒鐵元件之兩個平面內表面接觸;及複數個磁化繞
組,其中複數個磁化繞組中之各磁化繞組改變在一相關聯移相器中肥粒鐵元件之磁化強度。
實例20包含實例19之相位陣列天線系統,其中該移相器進一步包括:一第一模態抑制器,其耦合至肥粒鐵元件之第一末端;及一第二模態抑制器,其耦合至肥粒鐵元件之第二末端,其中第一模態抑制器及第二模態抑制器經組態以抑制在肥粒鐵元件內具有較高階模態之電磁能之傳播,其中第一模態抑制器及第二模態抑制器亦緊靠第一固體介電層及第二固體介電層且藉由金屬層囊封。
儘管本文亦繪示及描述特定實施例,一般技術者應瞭解目的在於達成相同目標之任何配置可取代所展示之特定實施例。因此,明確希望僅藉由本文之專利申請範圍及等效限制本發明。
Claims (3)
- 一種移相(phase shifting)片段(100),該移相片段(100)包括:一肥粒鐵(ferrite)元件(102),其經組態以在一第一末端(110)與一第二末端(112)之間縱向傳播電磁能,其中該肥粒鐵元件(102)具有兩個平面內(in-plane)表面及兩個平面外(out-of-plane)表面,其中該等平面內表面彼此對置且在該第一末端(110)與該第二末端(112)之間縱向延伸,並且該等平面外表面彼此對置且在該第一末端(110)與該第二末端(112)之間縱向延伸,其中該等平面外表面與該等平面內表面正交;一第一固體(solid)介電層(104),其緊靠(abuts against)該肥粒鐵元件(102)之該等平面外表面之一者;一第二固體介電層(105),其緊靠該肥粒鐵元件(102)之該等平面外表面之一者,其中該第一固體介電層(104)及該第二固體介電層(105)緊靠不同平面外表面,其中該第一固體介電層(104)及該第二固體介電層(105)具有與該第一末端(110)對應之一第一介電末端及與該第二末端(112)對應之一第二介電末端;及一金屬層,其囊封該肥粒鐵元件(102)、該第一固體介電層(104)及該第二固體介電層(105),其中該金屬層與該肥粒鐵元件(102)之該兩個平面內表面接觸;一第一耦合區段;及一第二耦合區段,其中該第一耦合區段與該第二耦合區段分別連接至該第一介電末端與該第二介電末端;且其中該第一耦合區段、該第二耦合區段、該第一固體介電層及該第二固體介電層係一連續介電質片段(contiguous piece of dielectric)。
- 如請求項1之移相片段(100),其進一步包括:一第一模態抑制器(220),其耦合至該肥粒鐵元件(102)之該第一末端(110);及一第二模態抑制器(222),其耦合至該肥粒鐵元件(102)之該第二末端(112),其中該第一模態抑制器(220)及該第二模態抑制器(222)經組態以抑制在該肥粒鐵元件(102)中具有較高階模態之電磁能之傳播,其中該第一模態抑制器(220)及該第二模態抑制器(222)亦緊靠該第一固體介電層(104)及該第二固體介電層(105)且藉由該金屬層囊封。
- 一種用於製造一移相器之方法,該方法包括:製造具有一第一末端(110)及一第二末端(112)之一肥粒鐵元件(102),其中傳播穿過該肥粒鐵元件(102)之電磁能在該第一末端(110)與該第二末端(112)之間傳播;將該肥粒鐵元件(102)放置在一波導模具中;將一液化(liquefied)介電質注入該波導模具中,其中該液化介電質硬化以形成緊靠該肥粒鐵元件(102)之平面外表面之一第一固體介電層(104)及一第二固體介電層(105),其中該第一固體介電層(104)及該第二固體介電層具有與該第一末端(110)對應之一第一介電末端及與該第二末端(112)對應之一第二介電末端,其中該所注入介電質形成一第一耦合區段及一第二耦合區段,其中該第一耦合區段與該第二耦合區段分別連接至該第一介電末端與該第二介電末端成為一連續介電質片段;曝露該肥粒鐵元件(102)之平面內表面,其中該等平面內表面在該第一末端(110)與該第二末端(112)之間縱向延伸且與在該第一末端(110)與該第二末端(112)之間縱向延伸之該等平面外表面 正交;遮蔽(masking)透過其發射電磁能至該移相器(phase shifter)中且自該移相器傳輸電磁能之表面;及鍍覆(plating)該移相器之該等經曝露表面。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/651,079 | 2012-10-12 | ||
US13/651,079 US8988304B2 (en) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | Systems and methods for injection molded phase shifter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201429040A TW201429040A (zh) | 2014-07-16 |
TWI628841B true TWI628841B (zh) | 2018-07-01 |
Family
ID=49253121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW102136835A TWI628841B (zh) | 2012-10-12 | 2013-10-11 | 用於射出成形移相器之系統及方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8988304B2 (zh) |
EP (1) | EP2720312B1 (zh) |
CA (1) | CA2828863A1 (zh) |
TR (1) | TR201907562T4 (zh) |
TW (1) | TWI628841B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9478840B2 (en) * | 2012-08-24 | 2016-10-25 | City University Of Hong Kong | Transmission line and methods for fabricating thereof |
JP6331132B2 (ja) * | 2014-06-09 | 2018-05-30 | 日立金属株式会社 | 移相回路及びアンテナ装置 |
CN112713369B (zh) * | 2020-12-08 | 2021-12-10 | 北京无线电测量研究所 | 一种集成铁氧体移相组件 |
CN113206361B (zh) * | 2021-04-14 | 2021-12-14 | 北京无线电测量研究所 | 一种铁氧体移相器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3761845A (en) * | 1972-07-27 | 1973-09-25 | Hughes Aircraft Co | Fabrication method and apparatus using ferrite for shifting phase of an electromagnetic wave |
US4445098A (en) * | 1982-02-19 | 1984-04-24 | Electromagnetic Sciences, Inc. | Method and apparatus for fast-switching dual-toroid microwave phase shifter |
US7242264B1 (en) * | 2005-04-21 | 2007-07-10 | Hoton How | Method and apparatus of obtaining broadband circulator/isolator operation by shaping the bias magnetic field |
US7417587B2 (en) * | 2006-01-19 | 2008-08-26 | Raytheon Company | Ferrite phase shifter and phase array radar system |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2897461A (en) * | 1953-09-14 | 1959-07-28 | Boeing Co | Wave guide construction |
US3408597A (en) | 1966-05-11 | 1968-10-29 | Bell Telephone Labor Inc | Nonreciprocal gyromagnetic waveguide device with heat transfer means forming a unitary structure |
US3811099A (en) | 1973-09-13 | 1974-05-14 | Us Navy | Means of securing ferrimagnetic core in a microwave phaser |
US3849746A (en) | 1973-10-18 | 1974-11-19 | Us Navy | Mounting assembly for ferrimagnetic core in waveguide phase shifter |
US3952267A (en) | 1975-01-03 | 1976-04-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Metal spray forming of waveguide for phase shifter case |
JPS562701A (en) | 1979-06-21 | 1981-01-13 | Toshiba Corp | Waveguide type ferrite phase shifter |
US4458218A (en) | 1982-06-14 | 1984-07-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Dielectric waveguide reciprocal ferrite phase shifter |
US4887054A (en) | 1988-12-23 | 1989-12-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Compact microstrip latching reciprocal phase shifter |
US5075648A (en) * | 1989-03-30 | 1991-12-24 | Electromagnetic Sciences, Inc. | Hybrid mode rf phase shifter and variable power divider using the same |
US5724011A (en) * | 1996-09-03 | 1998-03-03 | Hughes Electronics | Voltage variable dielectric ridged waveguide phase shifter |
US5828271A (en) * | 1997-03-06 | 1998-10-27 | Northrop Grumman Corporation | Planar ferrite toroid microwave phase shifter |
US5876539A (en) | 1997-06-17 | 1999-03-02 | Northrop Grumman Corporaiton | Fabrication of ferrite toroids |
FR2829620B1 (fr) | 2001-09-12 | 2004-01-30 | Thomson Licensing Sa | Filtre en guide d'ondes |
WO2005053096A1 (ja) | 2003-11-27 | 2005-06-09 | Hitachi Metals, Ltd. | アンテナ並びにこれを用いた電波時計、キーレスエントリーシステム及びrfidシステム |
-
2012
- 2012-10-12 US US13/651,079 patent/US8988304B2/en active Active
-
2013
- 2013-09-23 TR TR2019/07562T patent/TR201907562T4/tr unknown
- 2013-09-23 EP EP13185638.7A patent/EP2720312B1/en not_active Not-in-force
- 2013-09-30 CA CA2828863A patent/CA2828863A1/en not_active Abandoned
- 2013-10-11 TW TW102136835A patent/TWI628841B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3761845A (en) * | 1972-07-27 | 1973-09-25 | Hughes Aircraft Co | Fabrication method and apparatus using ferrite for shifting phase of an electromagnetic wave |
US4445098A (en) * | 1982-02-19 | 1984-04-24 | Electromagnetic Sciences, Inc. | Method and apparatus for fast-switching dual-toroid microwave phase shifter |
US7242264B1 (en) * | 2005-04-21 | 2007-07-10 | Hoton How | Method and apparatus of obtaining broadband circulator/isolator operation by shaping the bias magnetic field |
US7417587B2 (en) * | 2006-01-19 | 2008-08-26 | Raytheon Company | Ferrite phase shifter and phase array radar system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
LOUIS STARK,等人," Microwave Components for Wide-Band Phased Arrays", PROCEEDINGS OF THE IEEE, Pages:1908-1923,VOL. 56, NO. 11, NOVEMBER 1968. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2828863A1 (en) | 2014-04-12 |
EP2720312B1 (en) | 2019-03-06 |
TW201429040A (zh) | 2014-07-16 |
US20140104130A1 (en) | 2014-04-17 |
TR201907562T4 (tr) | 2019-06-21 |
US8988304B2 (en) | 2015-03-24 |
EP2720312A1 (en) | 2014-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI628841B (zh) | 用於射出成形移相器之系統及方法 | |
US10573948B2 (en) | Shaped magnetic bias circulator | |
US9455486B2 (en) | Integrated circulator for phased arrays | |
Ghaffar et al. | A partially magnetized ferrite LTCC-based SIW phase shifter for phased array applications | |
US8779873B2 (en) | Ferrite phase shifter and automatic matching apparatus | |
US20060292704A1 (en) | Magnetostactic wave device based on thin metal films, method for making same and application to devices for processing microwave signals | |
US20150380790A1 (en) | Voltage tuning of microwave magnetic devices using magnetoelectric transducers | |
Ebrahimpouri et al. | Broadband compact SIW phase shifter using omega particles | |
Salehi et al. | Spurious‐response suppression of substrate integrated waveguide filters using multishape resonators and slotted plane structures | |
US10615474B2 (en) | Apparatuses and methods for mode suppression in rectangular waveguide | |
US3748605A (en) | Tunable microwave filters | |
JP2009290835A (ja) | 集積化可能な非可逆回路素子 | |
RU2702915C1 (ru) | Функциональный компонент магноники на многослойной ферромагнитной структуре | |
Talisa et al. | Performance predictions for isolators and differential phase shifters for the near-millimeter wave range | |
Porterfield | Broadband millimeter-wave hybrid circulators | |
JP4128216B1 (ja) | フェライト移相器及び自動整合装置 | |
US2884604A (en) | Nonreciprocal wave transmission | |
Lee et al. | $ K $-Band Substrate-Integrated Waveguide Filter Using TM21 Mode With Enhanced Stopband Attenuation | |
Ghaffar et al. | Theory and design of a half-mode SIW ferrite LTCC phase shifter | |
CA1240008A (en) | Nonreciprocal microwave device for surface waves and an isolator having high isolation for the utilisation of said device | |
JPH0758843B2 (ja) | 静磁波装置 | |
JP2016149504A (ja) | スピン波非可逆回路素子、および、高周波非可逆回路素子 | |
Li | Micromachined coupled resonator butler matrix | |
KR20070113181A (ko) | 페라이트디스크를 이용한 비방사마이크로스트립선로용셔큘레이터 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |