[實(shí)用新型]雙通道微帶環(huán)行隔離組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720462624.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN206976545U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳少雄;李正平;任秋萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都致力微波科技有限公司
• 主分類號(hào): H01P1/38
• 分類號(hào): H01P1/38;H01P1/387;H01P1/36
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙)51232
• 代理人: 敖歡,葛啟函

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于磁性材料和器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及微帶環(huán)行器和微帶隔離器，具體是一種雙通道微帶環(huán)行隔離組件。

背景技術(shù)

近幾年微波技術(shù)的不斷發(fā)展，新的設(shè)計(jì)理念和先進(jìn)的工藝技術(shù)促進(jìn)微波系統(tǒng)飛速發(fā)展，微帶環(huán)行隔離組件廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、電子對(duì)抗、微波通訊系統(tǒng)等的微波模塊中。隨著微波電路高度集成化，微波組件正在向模塊化、小型化、多功能化、大功率等方向發(fā)展。

如在微帶環(huán)行隔離組件應(yīng)用較多的相控陣?yán)走_(dá)中，其由數(shù)量眾多的接收/發(fā)射(T/R)模塊組成。通常，在接收與發(fā)射(T/R)模塊中，信號(hào)通過(guò)微帶環(huán)行隔離組件這1個(gè)通道進(jìn)行有序傳輸，其3個(gè)端口分別連接在發(fā)射、接收和共用天線上，信號(hào)的接收與發(fā)射共用1個(gè)天線。

如圖1所示是一種微帶環(huán)行隔離組件的結(jié)構(gòu)示意圖，它包括軟磁合金底板，位于軟磁合金底板上方的鐵氧體基片，鐵氧體基片下表面具有金屬接地層，上表面具有雙結(jié)環(huán)行電路，負(fù)載電阻與雙結(jié)環(huán)行電路的一個(gè)端口連接，提供偏置磁場(chǎng)的永磁體與結(jié)環(huán)行微帶電路之間通過(guò)兩個(gè)介質(zhì)基片實(shí)現(xiàn)電隔離。

但在T/R模塊中天線采用雙極化設(shè)計(jì)時(shí)，信號(hào)傳輸需要有2個(gè)不同通道，即一路信號(hào)通過(guò)環(huán)行隔離器組件、那么另一路信號(hào)則經(jīng)由微帶直通線傳輸。

如圖2所示，現(xiàn)有一種電路的設(shè)計(jì)是在環(huán)行隔離組件的旁邊布置一條微帶直通線19作為信號(hào)傳輸通道，微帶傳輸線以介質(zhì)材料陶瓷板或者PCB板作為基板20，這樣的設(shè)計(jì)能夠達(dá)到 2個(gè)傳輸通道的目的，但相控陣?yán)走_(dá)中的T/R數(shù)量多、尺寸小、寬度窄，在環(huán)行隔離組件旁邊沒有足夠的空間單獨(dú)增加布置一個(gè)通道，所以這樣的設(shè)計(jì)不利于微波系統(tǒng)的模塊化、集成化。

現(xiàn)在我們嘗試在原有的環(huán)行隔離組件的尺寸基礎(chǔ)上，將微帶直通線布置在微帶環(huán)行隔離組件的鐵氧體基片上，由于鐵氧體基片不僅具有旋磁特性，還具有介電特性，所以可以作為微帶直通線的介質(zhì)基板。并且，從微帶環(huán)行器組件的仿真結(jié)果可以得到，當(dāng)微帶直通線距離偏置磁場(chǎng)一定尺寸時(shí)，對(duì)信號(hào)的傳輸影響不大，所以將微帶直通線布置在鐵氧體基片上是可行的。

并且這樣的嘗試意義在于在現(xiàn)有的環(huán)行隔離器組件只是具有環(huán)行隔離單一功能的器件，在不改變環(huán)行隔離組件尺寸的基礎(chǔ)上，在環(huán)行隔離組件的鐵氧體基片上集成新的電路，增加新的功能，目前在應(yīng)用中還從沒有被采用過(guò)。

但本次嘗試的難點(diǎn)在于：

第一、在現(xiàn)有環(huán)行器隔離組件的尺寸(或更小尺寸)基礎(chǔ)下由原來(lái)的3個(gè)端口增加到5 個(gè)端口。

第二、由于微帶環(huán)行隔離組件的微帶電路已經(jīng)最大限度的利用的鐵氧體基片表面的電路布置空間，我們需要將環(huán)行隔離電路進(jìn)行進(jìn)一步的壓縮，才能將微帶直通線布置在鐵氧體基片上。

第三、微帶直通線布置在微帶環(huán)行隔離組件的負(fù)載的一側(cè)時(shí)，可能需要將環(huán)行隔離電路的負(fù)載從基片邊沿移至基片內(nèi)部，以此來(lái)減小負(fù)載電路對(duì)微帶直通線的耦合作用，但當(dāng)負(fù)載被移至鐵氧體基片內(nèi)部后，需要通過(guò)在基片上做金屬化使負(fù)載接地。同時(shí)還需將微帶直通線或微帶環(huán)行隔離電路的端口的傳輸線布局時(shí)彎曲，以便與外部組件進(jìn)行連接。

第四、當(dāng)微帶直通線與環(huán)行隔離電路隔得越近，他們之間的耦合作用必然越大，這種耦合作用對(duì)兩個(gè)電路的影響是有益的還是有害的需要通過(guò)仿真計(jì)算進(jìn)行分析。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙通道微帶環(huán)行隔離組件。

為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型技術(shù)方案如下：

一種雙通道微帶環(huán)行隔離組件，包括軟磁合金底板，位于軟磁合金底板上方的鐵氧體基片，鐵氧體基片下表面具有金屬接地層，鐵氧體基片上表面具有微帶直通線電路和雙結(jié)環(huán)行微帶電路，所述雙結(jié)環(huán)行微帶電路由兩個(gè)單結(jié)環(huán)行微帶電路構(gòu)成，提供偏置磁場(chǎng)的第一永磁體和第二永磁體分別位于兩個(gè)單結(jié)環(huán)行微帶電路幾何中心的上方，第一永磁體、第二永磁體與兩個(gè)單結(jié)環(huán)行微帶電路之間分別通過(guò)第一介質(zhì)基片、第二介質(zhì)基片實(shí)現(xiàn)電隔離，每個(gè)單結(jié)環(huán)行微帶電路各具有三個(gè)輸入/輸出端口，其中一個(gè)輸入/輸出端口對(duì)接，剩余四個(gè)輸入/輸出端口中有一個(gè)端口與接地端之間連接有一個(gè)負(fù)載電阻，兩個(gè)單結(jié)環(huán)行微帶電路之間設(shè)有縱向的匹配節(jié)電路。

作為優(yōu)選方式，第一永磁體和第二永磁體上方設(shè)有磁屏蔽罩，磁屏蔽罩的最小罩內(nèi)水平尺寸大于第一永磁體和第二永磁體的直徑之和小于鐵氧體基片的邊長(zhǎng)。

作為優(yōu)選方式，負(fù)載電阻設(shè)在鐵氧體基片內(nèi)部。

作為優(yōu)選方式，微帶直通線電路和雙結(jié)環(huán)行微帶電路之間設(shè)有接地微帶線，接地微帶線一端與負(fù)載電阻接地端相連，另一端通過(guò)過(guò)金屬通孔接地。