[發明專利]一種小型化鐵氧體移相器

有效

• 申請號: 201710401025.6
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN106972226B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 賀振鑫;王立強;羅宏
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: H01P1/195
• 分類號: H01P1/195;H01Q3/30
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

本發明涉及移相器領域，尤其涉及一種小型化鐵氧體移相器。混合模微帶線包括依次連接的全填充波導傳輸線、匹配微帶線和標準50Ω微帶線，全填充波導傳輸線與移相段連接，全填充波導傳輸線、匹配微帶線和標準50Ω微帶線的下表面均與底板固定連接。可理解的是，混合模微帶線是通過在同一基板上實現了一級波導匹配和一級線性錐形微帶匹配，最終實現了介質波導形式的移相段和標準50Ω微帶線的良好匹配，同傳統矩波導和介質波導形式的鐵氧體移相器相比較，結構更加緊湊、尺寸更小及重量更輕；由于移相段采用介質波導形式的，同傳統的微帶線形式的鐵氧體移相器相比較，插入損耗小、微波耐受功率高以及可靠性高。

技術領域

本發明涉及移相器領域，尤其涉及一種小型化鐵氧體移相器。

背景技術

移相器具有改變微波信號相位的功能，目前已廣泛應用于相控陣雷達等領域，實現波束快速電掃功能。鐵氧體移相器由于插入損耗小、微波耐受功率大、可靠性高、成本低等優勢，在無源相控陣雷達中應用尤為廣泛。在當前及未來裝備靈巧性、機動性、多功能、高性能的發展牽引下，鐵氧體移相器向著小型化、輕量化、可集成化方面發展，以提供裝備系統元器件保障基礎。一方面，鐵氧體移相器的小型化，使得天線單元間距縮小，從而對雷達系統起決定性影響；另一方面，鐵氧體移相器的小型化，有利于與有源相控陣雷達的關鍵部分——收/發組件集成，從而將有源相控陣和無源相控陣兩種體制雷達的優異性能融合，并大大降低系統的成本。

傳統的鐵氧體移相器有矩波導、介質波導、微帶線、帶線等形式，一般來說，矩波導和介質波導形式的鐵氧體移相器，具有插入損耗小、微波耐受功率高、可靠性高等優點，但是體積大，難以集成；而微帶線、帶線形式的鐵氧體移相器雖然具有體積小、易集成等優點，但是插入損耗大，微波耐受功率低。基片集成波導鐵氧體移相器，通過將鐵氧體移相段集成在基片中，采用線性錐形匹配微帶線的形式將移相段匹配到標準50Ω微帶線，有望同時具有波導形式移相器和微帶線或帶線形式移相器的優點，即插入損耗小、微波耐受功率高、可靠性高、體積小、易集成等。然而，基片集成波導移相器，一般只適用于毫米波及以上頻段，而且受限于工藝難度大，仍未有實用化器件的報道。

目前在S波段應用的鐵氧體移相器，主要為矩波導鐵氧體移相器，其結構包括：上腔體、下腔體、轉接印制板、勵磁線、鐵氧體環、過渡波導、匹配陶瓷。S波段矩波導鐵氧體移相器的典型長×寬×高尺寸為394mm×100mm×64mm，由于尺寸過大、重量重，影響其推廣應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種小型化鐵氧體移相器，解決傳統矩波導和介質波導形式的鐵氧體移相器，體積大，難以集成；傳統微帶線、帶線形式的鐵氧體移相器，插入損耗大，微波耐受功率低的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種小型化鐵氧體移相器，包括底板、介質波導形式的移相段和兩個混合模微帶線，所述移相段設置在兩個所述混合模微帶線之間，所述移相段與兩個所述混合模微帶線均固定設置在所述底板上，所述移相段與兩個混合模微帶線連接；

所述混合模微帶線包括依次連接的全填充波導傳輸線、匹配微帶線和標準50Ω微帶線，所述全填充波導傳輸線與所述移相段連接，所述全填充波導傳輸線、匹配微帶線和標準50Ω微帶線的下表面均與所述底板固定連接。

進一步，所述移相段包括加載介質、金屬化膜層、兩個鐵氧體環和兩條勵磁線，所述加載介質固定設置在兩個所述鐵氧體環之間，所述金屬化膜層鍍覆在所述加載介質與兩個所述鐵氧體環所形成整體的側表面上，兩條勵磁線分別沿水平方向固定設置在兩個所述鐵氧體環內表面上，兩個所述混合模微帶線與所述金屬化膜層連接，所述金屬化膜層的下部外表面與所述底板固定連接，兩個所述混合模微帶線與所述金屬化膜層通過述導電片連接。

進一步，所述導電片為銦片或銅箔。

進一步，所述銦片或銅箔的厚度為0.05mm。