[發明專利]一種小型化隔離器

有效

• 申請號: 201010171110.6
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN101834329A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 崔慶生;鄭國敏
• 申請（專利權）人: 西安俊采電子科技有限公司
• 主分類號: H01P1/365
• 分類號: H01P1/365
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明涉及一種應用于移動電話等通訊器材上的隔離器，尤其是涉及一種小型化隔離器。

背景技術

隨著移動電話的小型化發展趨勢，其重量和厚度的減小均越來越快，由此引起移動電話內部所使用隔離器的小型化也大有加速之勢。國外5mm見方的隔離器已得到廣泛應用，而4mm、3.5mm甚至3.0mm見方的隔離器也已經開始出現。同時，實際加工制造過程中不僅隔離器設計師關注隔離器的小型化，移動電話設計師也很重視。可是眾所周知隔離器的小型化必然影響帶寬，因而隔離器的小型化與帶寬寬度不能同時兼備，很難將兩者同時進行改善。

集總參數隔離器是在三端口環形器的其中一個端口上加匹配負載而組成的，上述三端口環行器的基本結構是一個石榴石盤上加裝合金永磁材料釤鈷(SmCo)偏置，并且合金永磁材料釤鈷(SmCo)偏置中覆蓋著三個彼此各成120度的Y形中心導體。為了獲得一個小尺寸的隔離器，每一個構成元素：石榴石、合金永磁材料釤鈷(SmCo)和電容都得小型化。一個帶并行LC諧振電路的理想環行器相當于一個低通濾波器那么傳輸特性的帶寬隨著電感量的越來越小將變得很窄，因而電感量L也正比于石榴石的尺寸。因此如果減小石榴石盤的尺寸，則電感量L隨之減小，帶寬也相應地降低。

綜上，如何在減小石榴石盤與合金永磁材料釤鈷(SmCo)尺寸的同時，保證隔離器的帶寬不隨之降低，這正是目前隔離器小型化設計面臨的一大難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種小型化隔離器，其結構簡單、體積小、加工制作方便、非常適合批量生產且設計新穎合理、使用效果好，在大幅度小型化隔離器的同時，能保證隔離器有足夠的帶寬。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種小型化隔離器，包括一個端口上接有負載的三端口環形器，所述三端口環形器包括外部腔體、石榴石盤、由釤鈷永磁材料合金制成且含有偏置磁場的釤鈷永磁體以及布設在所述釤鈷永磁體和所述石榴石盤之間的Y形中心導體，所述石榴石盤、Y形中心導體和所述釤鈷永磁體由下至上封裝在所述外部腔體內，所述釤鈷永磁體安裝在所述石榴石盤上，其特征在于：所述三端口環形器的等效電路包括三個分別接在三端口環形器的三個端口上且均由電感L和電容C組成的LC阻抗匹配電路，且所述三端口環形器的三個端口上分別接有一個由電感L_i和電容C_i并聯組成的LC并聯諧振電路，三個所述LC并聯諧振電路的阻抗分別為三個所述LC阻抗匹配電路阻抗的共軛匹配阻抗，其中L_i＝μK，μ為所述石榴石盤的磁導率，且K為所述石榴石盤的空芯電感；所述LC阻抗匹配電路中的電感L²＝(Z/ω)²(Z₀/Z-1)，電容C²＝(1/ωZ₀)²(Z₀/Z-1)，其中ω＝2πf₀，f₀為所述LC并聯諧振電路的諧振頻率，Z和Z₀分別為所述LC阻抗匹配電路的輸入阻抗和輸出阻抗。

所述Y形中心導體通過沉淀工藝蝕刻在所述石榴石盤上。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、結構簡單、體積小且加工制作方便，能實現全自動化生產線，免于人工干預，極大地降低了成本，加快了批量生產的速度，交貨周期也大大縮短。

2、設計新穎合理且使用效果非常好，增加LC阻抗匹配電路，將足夠的電容量放進封裝在外部腔體中，即使石榴石盤的尺寸減少1/10，也可以保證隔離器有足夠的帶寬(甚至在減少石榴石體積到十分之一的情況下，通過增加LC阻抗匹配電路的匹配電路即LC并聯諧振電路增加13％的帶寬)，從而實現隔離器的小型化。

3、實用價值高，推廣應用前景廣泛。

綜上所述，本發明結構簡單、體積小、加工制作方便、非常適合批量生產且設計新穎合理、使用效果好，在大幅度小型化隔離器的同時，能保證隔離器有足夠的帶寬。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明的等效電路圖。

圖2為本發明LC阻抗匹配電路中的電感L和電容C在諧振頻率f0處的分布關系圖。

圖3為本發明未帶匹配電路時模擬得到的石榴石盤尺寸減少與帶寬的展寬效果圖。

圖4為本發明帶匹配電路時模擬得到的石榴石盤尺寸減少與帶寬的展寬效果圖。