[實用新型]一種帶磁屏蔽罩的微帶環行器與隔離器組件

有效

• 申請號: 201320839345.7
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN203631709U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 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;H01P1/387
• 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

本發明屬于磁性材料與器件技術領域，涉及微帶環行器和微帶隔離器，尤其是帶磁屏蔽罩的微帶環行器與隔離器組件。

背景技術

微帶環行器、微帶隔離器及其構成的組件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，微波系統的集成要求微帶環行器構成的組件集成度更高、尺寸更小、性能更穩定。同時微帶產品市場需求量不斷地增加也對批量生產速度和研發周期提出更高要求。

微帶環行器與隔離器組件是指由一個微帶環行器與一個微帶隔離器組成的組件，也可認為是由一個雙級微帶環行器和一個負載電阻組成的組件。如圖1、圖2所示是一種不具有磁屏蔽功能的微帶環行器與隔離器組件示意圖，制作于鐵氧體基片1表面的雙結環行微帶電路5的四個輸入/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）。整個微帶環行器與隔離器組件包括軟磁合金底板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，上表面具有雙結環行微帶電路5，提供偏置磁場的兩個個永磁體31和32與雙結環行微帶電路5之間分別通過一個下介質基片4實現電隔離。

不具有磁屏蔽的微帶環行器與隔離器組件的兩個提供偏置磁場的永磁體31和32一般是暴露在鐵氧體基片上方空間，如圖3所示，兩個永磁體31和32產生的磁力線除了部分與產品的鐵氧體基片1和基片下的軟磁合金底板2形成閉合的回路以外，還有很大部分磁力線向四周發散，造成大量的磁場泄露-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對周圍磁場敏感的元器件產生干擾，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），會影響到組件產品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。

微帶環行器與隔離器組件中提供偏置磁場的永磁體由于技術要求不同，磁場方向有兩種不同的狀態：兩個磁體磁力線方向相反（如圖4所示）和兩個磁體磁力線方向相同（如圖5所示）。圖4所示是兩個磁場方向相反的磁體磁力線發布圖，圖中以磁力線箭頭和線的大小和密集度程度表示磁場傳輸的方向及強度，兩個永磁體31和32除了與軟磁合金底板2形成閉合的回路以外，兩個永磁體之間還有部分形成了回路，磁場發布復雜，另外在兩個永磁體的上方約5mm范圍內有較強的漏磁場，在兩個永磁體的側面約3mm范圍內也有較強的漏磁。仿真和試驗均顯示通過基片的磁場利用率僅為50%左右，漏磁占約50%，因而對產品本身和周邊電路的性能有較大的影響。圖5所示是兩個磁場方向相同的磁體磁力線發布圖，除了與軟磁合金底板2形成閉合的回路以外，在兩個永磁體的上方約5mm范圍、側面約3mm范圍內有較強的漏磁場外，兩個永磁體之間相互排斥，磁場分布也較復雜。以上兩種不同的磁場分布狀態磁場利用率低，產生的漏磁影響了周圍的磁場分布以外，由于兩個永磁體之間的相互干擾而影響到結環行的磁化狀態，影響了產品的性能。

隨著微波系統向小型化、多功能化的發展，要求微波組件產品的尺寸更小，也要求兩個偏置磁體的距離更小，磁體相互影響更大。在緊湊的電路中，為了防止微波鐵氧體組件產品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微波組件的偏置磁場進行屏蔽。

現有一種微帶環行器與隔離器組件，其結構圖如圖6所示，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和提供偏置磁場的兩個永磁體31和32；鐵氧體基片1上表面具有雙結環行微帶電路，下表面具有金屬接地層；提供偏置磁場的兩個永磁體31和32分別位于雙結環行微帶電路中的兩個結環行微帶電路的幾何中心的上方，永磁體31和32上方具有采用軟磁合金平板制作的磁屏蔽片9，兩個永磁體31和32與雙結環行微帶電路之間分別通過一個下介質基片41和42實現電隔離，兩個永磁體3與磁屏蔽片9之間分別通過一個上介質基片81和82實現電隔離。