[實用新型]一種帶磁屏蔽罩的單結微帶隔離器

有效

• 申請號: 201320838208.1
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN203721864U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 許江
• 申請（專利權）人: 成都致力微波科技有限公司
• 主分類號: H01P1/36
• 分類號: H01P1/36
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;王睿

技術領域

本實用新型屬于磁性材料與器件技術領域，涉及微帶隔離器，尤其是帶磁屏蔽罩的單結微帶隔離器。

背景技術

微帶隔離器作為一種廣泛應用于航空航天電子、通訊系統以及偵察對抗領域的重要組件，目前在雷達、電子戰、導航和制導、通訊基站中大量使用。新的設計理念和先進的工藝技術促進微波系統飛速發展，這就要求微帶隔離器的尺寸更小，集成度更高。系統集成要求環隔離器結構小巧同時性能穩定，同時微帶隔離器市場需求量的不斷增加也對批量生產速度和研發周期提出更高要求。

圖1和圖2所示是一種由微帶隔離器與負載所構成的微帶隔離器，制作于鐵氧體基片1表面的結環行微帶電路5的三個輸入/輸出端口中的其中一個端口與接地端之間連接有一個負載電阻6（負載電阻6可設置在鐵氧體基片1上，也可焊接在軟磁合金底板2上）。整個微帶隔離器包括軟磁合金底板2，位于軟磁合金底板2上方的鐵氧體基片1，鐵氧體基片1下表面具有金屬接地層，上表面具有結環行微帶電路5，提供偏置磁場的永磁體3與結環行微帶電路5之間通過第一介質基片4實現電隔離。

通常，加在微帶隔離器上的偏置磁場的永磁體一般是暴露在鐵氧體基片上方空間，永磁體產生的磁力線除了部分與產品的鐵氧體基片和基片下的底板形成閉合的回路以外，大多數磁力線向四周發散，造成漏磁，這樣造成的影響主要有：一是漏磁造成磁場利用率低下，由永磁體產生的磁場只有部分磁場作用到結環行微帶電路的鐵氧體基片上，使得鐵氧體基片未能充分磁化而影響到產品的性能；二是發散的漏磁場會會對周圍磁場敏感的元器件有干擾，從而影響到微波電路性能；三是產品周圍有鐵磁性物質存在時（如鐵合金或微波吸收材料），會影響到微帶隔離器的偏置磁場的方向及大小，改變原有的磁化狀態，從而影響器件的性能參數，進而影響到電路的性能。

隨著微波系統向小型化、多功能化的發展，微波組件及模塊尺寸要求更小，在緊湊的電路中，為了防止微帶隔離器與周圍電路及外界間相互之間的磁干擾，通常采用磁屏蔽罩對環行器的偏置磁場進行屏蔽。

圖3所示為不具有磁屏蔽罩的單結微帶隔離器的剖面結構示意圖。由于產生偏置磁場的永磁體3置于鐵氧體基片1的上方，永磁體3上表面的磁極暴露在空中，永磁體3上表面的磁極僅有約一半的磁力線與軟磁合金底板2形成閉合磁回路，而一半的磁力線向四周發散，形成漏磁現象。如圖4所示是不具有磁屏蔽罩單結微帶隔離器的磁場仿真圖，圖中以白色、灰色、黑色等漸變色來反映磁場的強弱，顏色越白表示磁場強度越大；顏色越黑表示磁場強度越弱。從圖中可以看出在基片上方半徑為5mm的區域內，還有很強的漏磁（灰色區域）,仿真顯示通過基片的磁場利用率僅為50～60%之間，而漏磁占了40～50%，因而對產品本身和周邊電路的性能有較大的影響。

現有另一種具有全磁屏蔽功能的單結微帶隔離器結構如圖5所示，同樣包括軟磁合金底板2，位于軟磁合金底板2上方的鐵氧體基片1（鐵氧體基片1上表面具有結環行微帶電路，下表面具有金屬接地層），提供偏置磁場的永磁體3，永磁體3位于結環行微帶電路幾何中心的上方，永磁體3上方具有采用軟磁材料實現的磁屏蔽罩9，永磁體3與結環行微帶電路之間通過第一介質基片4實現電隔離，永磁體3與磁屏蔽罩9之間通過第二介質基片8實現電隔離。

圖5所示的帶全磁屏蔽罩的單結微帶隔離器，其磁屏蔽罩9是帽形結構。該磁屏蔽罩9將永磁體3完全罩在內部，其帽型邊沿與軟磁合金底板2完全接觸，磁屏蔽罩9與軟磁合金底板2形成一個全封閉的磁屏蔽罩，軟磁合金底板2、永磁體3和磁屏蔽罩9之間形成完全閉合的磁回路。圖7是帶全磁屏蔽單結微帶隔離器的磁場仿真圖，從圖中可以看出在屏蔽罩以外的區域全是黑色，表示屏蔽罩外的區域漏磁很小，漏磁僅有1～2%，磁場利用率接近100%。該單結微帶隔離器全磁屏蔽功能十分良好，避免了器件與外界之間的磁場相互干擾。

但這種微帶隔離器結構較為復雜，不利于產品的裝配生產，也不利于進一步縮小產品的體積，如果采用帽子形的結構，在制作時需要預留窗口以便于引入或引出結環行微帶電路的輸入輸出端口信號，磁屏蔽罩9封裝后不便于結環行微帶電路的調試，另外磁屏蔽罩9通常采用沖壓成型，封裝后內部存在一定的機械應力，嚴重時很容易造成鐵氧體基片1的破碎。

發明內容

本實用新型提供的帶磁屏蔽罩的單結微帶隔離器，具有良好的磁屏蔽功能，同時結構簡單、性能穩定、便于生產和調試，能夠滿足微帶鐵氧體器件日益小型化和高集成化的應用需求，適用于產品的大批量生產的要求。

本實用新型的目的通過下述技術方案實現：