[實(shí)用新型]一種全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120288458.3
• 申請(qǐng)日: 2011-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN202167599U
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳良;王鑫;汪曉光;鄧龍江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01P1/387
• 分類號(hào): H01P1/387
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 葛啟函

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于微波器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及鐵氧體環(huán)行器。

背景技術(shù)

早在二次世界大戰(zhàn)期前，微波鐵氧體器件就開始應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。如環(huán)行器、隔離器等解決了雷達(dá)的級(jí)間隔離、阻抗以及天線共用等一列實(shí)際問題，極大地提高了雷達(dá)系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)性能。到了二十世紀(jì)九十年代，美俄等國(guó)實(shí)行了“軍轉(zhuǎn)民”科研生產(chǎn)方針，使得微波器件的應(yīng)用迅速擴(kuò)展到民用通訊、能源技術(shù)、工農(nóng)醫(yī)等領(lǐng)域。鐵氧體環(huán)行器的應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)需求也隨之迅速擴(kuò)大。

鐵氧體環(huán)行器由于具有體積小，易與微波電路集成等優(yōu)點(diǎn)，一直是近年環(huán)行器研究的主要對(duì)象。鐵氧體環(huán)行器的一個(gè)研究方向是為鐵氧體器件和材料探索新的生產(chǎn)工藝和新的技術(shù)途徑，進(jìn)行新材料的研究和新型器件的開發(fā)。現(xiàn)常用的環(huán)行器有如單Y，雙Y，圓盤，三角，六角等多種組合方式形成的結(jié)構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)基本的環(huán)行性能前提下，如何拓展帶寬以及盡量縮減器件體積，是環(huán)行器研發(fā)中的重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器，該環(huán)行器在整個(gè)X波段(8GHz～12GHz)內(nèi)具有高隔離性能、低插入損耗和端口駐波的特點(diǎn)；同時(shí)體積較小，易于微波電路相集成。

本實(shí)用新型技術(shù)方案如下：

一種全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器，如圖1所示，包括矩形鐵氧體基板1和正六邊形金屬平面中心結(jié)2；正六邊形金屬平面中心結(jié)2位于矩形鐵氧體基板1表面中間位置。所述正六邊形金屬平面中心結(jié)2具有三個(gè)由四分之一波長(zhǎng)微帶線構(gòu)成的輸入輸出端，每個(gè)輸入輸出端的內(nèi)側(cè)端口與正六邊形的一個(gè)邊相連，三個(gè)輸入輸出端的內(nèi)側(cè)端口兩兩之間互成120度夾角；在正六邊形中沒有連接輸入輸出端的另外三條邊的中心垂線位置開有一條細(xì)縫，三條細(xì)縫尺寸相同。

如圖2所示，上述全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器還可包括一個(gè)偏置磁化鐵氧體3；所述偏置磁化鐵氧體3為圓柱狀，位于矩形鐵氧體基板1下方并與正六邊形金屬平面中心結(jié)2同心。

上述全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器中，如圖3所示，所述三個(gè)輸入輸出端均由內(nèi)側(cè)四分之一波長(zhǎng)微帶線、中間匹配微帶線和外側(cè)四分之一波長(zhǎng)微帶線順序連接而成，三個(gè)輸入輸出端形成Y型結(jié)構(gòu)。

上述全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器中，如圖4所示，所述三個(gè)輸入輸出端均由內(nèi)側(cè)四分之一波長(zhǎng)微帶線、Y型到T型過渡微帶線、中間匹配微帶線和外側(cè)四分之一波長(zhǎng)微帶線順序連接而成，三個(gè)輸入輸出端形成T型結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型在現(xiàn)有鐵氧體微帶環(huán)行器的正六邊形金屬中心結(jié)上開了三條120度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的細(xì)縫，形成了類似開路線的結(jié)構(gòu)。在中心結(jié)上加載120度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的具有磁臂脊的細(xì)縫，相當(dāng)于加入了一截開路線結(jié)構(gòu)，能夠有效調(diào)節(jié)中心結(jié)的阻抗，使得與外部微帶線的過渡更為平滑，從而能偶有效增加環(huán)行器的工作帶寬；同時(shí)由于加載的細(xì)縫結(jié)構(gòu)改變了中心諧振導(dǎo)體的邊界條件，使得中心導(dǎo)體的正負(fù)旋轉(zhuǎn)本征模的截止波數(shù)發(fā)生變化，能夠有效減小中心導(dǎo)體的尺寸，從而有利于器件的小型化。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖2為本實(shí)用新型提供的全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器的結(jié)構(gòu)示意圖之二。圖2與圖1相比，增加了偏置磁化鐵氧體3。

圖3為本實(shí)用新型提供的全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器中正六邊形金屬平面中心結(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖4為本實(shí)用新型提供的全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器中正六邊形金屬平面中心結(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。圖4與圖3相比，其輸入輸出端在內(nèi)側(cè)四分之一波長(zhǎng)微帶線和中間匹配微帶線之間增加了Y型到T型過渡微帶線。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一

一種全X波段鐵氧體微帶環(huán)行器，如圖2所示，包括矩形鐵氧體基板1、正六邊形金屬平面中心結(jié)2和偏置磁化鐵氧體3；正六邊形金屬平面中心結(jié)2位于矩形鐵氧體基板1表面中間位置，所述偏置磁化鐵氧體3為圓柱狀，位于矩形鐵氧體基板1下方并與正六邊形金屬平面中心結(jié)2同心。所述正六邊形金屬平面中心結(jié)2具有三個(gè)由四分之一波長(zhǎng)微帶線構(gòu)成的輸入輸出端，每個(gè)輸入輸出端的內(nèi)側(cè)端口與正六邊形的一個(gè)邊相連，三個(gè)輸入輸出端的內(nèi)側(cè)端口兩兩之間互成120度夾角；在正六邊形中沒有連接輸入輸出端的另外三條邊的中心垂線位置開有一條細(xì)縫，三條細(xì)縫尺寸相同。所述三個(gè)輸入輸出端均由內(nèi)側(cè)四分之一波長(zhǎng)微帶線、Y型到T型過渡微帶線、中間匹配微帶線和外側(cè)四分之一波長(zhǎng)微帶線順序連接而成，三個(gè)輸入輸出端形成T型結(jié)構(gòu)。

器件主要尺寸及參數(shù)如下：