[發明專利]一種對稱開槽雙Y結微帶鐵氧體環行器

無效

• 申請號: 201210476312.0
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102938484A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 彭龍
• 申請（專利權）人: 彭龍
• 主分類號: H01P1/387
• 分類號: H01P1/387
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于微波器件技術領域，涉及一種對稱開槽雙Y結微帶鐵氧體環行器。

背景技術

微帶鐵氧體環行器是一種具有小型化、輕量化、生產成本低、生產周期短、可靠性高及性能好等優點的微波無源器件，在通信系統中應用廣泛，工作頻率主要位于?S、C、X、Ku等波段。為了獲得優良的器件性能，微帶鐵氧體環行器通常采用單Y結或雙Y結的電路結構與中心結進行阻抗匹配。單Y結電路結構簡單，使用四分之一波長傳輸線或兩節傳輸線過渡構成三個大Y臂，可以實現良好的阻抗匹配。雙Y結電路在單Y結的基礎上增加了三個小Y臂，可行實現阻抗內補償，有利于拓展器件的帶寬。當采用低場設計時，單Y結和雙Y結結構受到鐵氧體基片介電常數的限制，器件的平面尺寸通常較大。與傳統的單Y結和雙Y結匹配電路相比，魚刺型電路可以更好地利用鐵氧體基片的面積，顯著降低器件的平面尺寸，但其電路結構較為復雜，設計難度較高，并且難以實現大的帶寬。實現微帶鐵氧體環行器的小型化、高頻化、大帶寬對微波集成系統的發展具有重要意義。

發明內容

本發明提供一種對稱開槽雙Y結微帶鐵氧體環行器，該環行器的帶寬達到1.5?GHz，在3.45～4.95?GHz范圍內具有高隔離度和低損耗，同時器件的平面尺寸較小，有利于與微波電路進行集成。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種對稱開槽雙Y結微帶鐵氧體環行器，如圖1所示，包括圓柱體永磁1、金屬接地層2、旋磁鐵氧體基片3、雙Y結電路4。金屬接地層2和雙Y結電路4分別位于旋磁鐵氧體基片3的下表面和上表面的中心位置處，圓柱體永磁1置于金屬接地層2和旋磁鐵氧體基片3的下方，并且與雙Y結電路4同心。

上述方案中，如圖2所示，所述雙Y結電路4由圓盤結5、三個由四分之一波長微帶線6和五十歐姆微帶線7構成的大Y臂電路、三個相同尺寸的微帶線8構成的小Y臂電路及在大Y臂和小Y臂的夾角中央開的六個相同細槽9所構成。

上述方案中，所述旋磁鐵氧體基片3的平面形狀為矩形，其材料性能參數由環行器的性能指標及尺寸參數決定。

上述方案中，所述三個由四分之一波長微帶線6和五十歐姆微帶線7構成的大Y臂電路之間的夾角為120°。

上述方案中，所述三個相同尺寸的微帶線8構成的小Y臂電路之間的夾角為120°，與大Y臂電路之間的夾角為60°。

上述方案中，所述三節五十歐姆微帶線7可以分別與三個外接微波端口連接進行饋電，并且可以根據外接微波端口的位置進行適當彎折。

上述方案中，所述六個細槽9以圓盤結5的圓心為中心形成對稱分布，細槽之間的夾角為60°，細槽與大Y臂電路和小Y臂電路之間的夾角都為30°，細槽的長度小于圓盤結5的半徑。

本發明在雙Y結微帶鐵氧體環行器的結構基礎之上，在圓盤結上開出六個以圓盤結圓心為中心形成60°旋轉對稱分布的細槽，形成開路結構。在圓盤結上開槽可以降低圓盤結本征模的截止波數，顯著降低圓盤結的半徑，實現器件的小型化。同時，開槽處理可以改變圓盤結的阻抗，有利于整個器件獲得良好的阻抗匹配，拓展工作帶寬。與傳統的雙Y結微帶鐵氧體環行器相比，開槽后器件的平面尺寸可以降低到60%以下，工作帶寬可以增加到1.8倍以上，適應了微帶鐵氧體環行器的小型化和大寬帶發展要求。

?圖1是本發明所述一種對稱開槽雙Y結微帶鐵氧體環行器的結構示意圖。

圖2是本發明所述一種對稱開槽雙Y結微帶鐵氧體環行器的平面圖。

圖3是本發明所述一種對稱開槽雙Y結微帶鐵氧體環行器的散射參數與頻率之間的關系。

圖4是本發明所述一種對稱開槽雙Y結微帶鐵氧體環行器的駐波比與頻率之間的關系。

下面結合附圖和一種實施方式，對本發明作進一步的詳細說明，不能認定本發明的具體實施方式僅限于此。

一種對稱開槽雙Y結微帶鐵氧體環行器，如圖1所示，包括圓柱體永磁1、金屬接地層2、旋磁鐵氧體基片3、雙Y結電路4。所述金屬接地層2和雙Y結電路4分別位于旋磁鐵氧體基片3的下表面和上表面的中心位置處。所述圓柱體永磁1置于金屬接地層2和旋磁鐵氧體基片3的下方，并且與雙Y結電路4同心。所述雙Y結電路4由圓盤結5、三個由四分之一波長微帶線6和五十歐姆微帶線7構成的互成120°夾角的大Y臂電路、三個相同尺寸的微帶線8構成的互成120°夾角的小Y臂電路及在大Y臂和小Y臂的夾角中央開的六個相同互成60°夾角的細槽9所構成，大Y臂電路與小Y臂電路及細槽之間的夾角分別為60°和30°。